Naukowcy stworzyli gąbczasty materiał, którego nie można wiercić ani ciąć

Międzynarodowa grupa naukowa złożona z niemieckich i brytyjskich specjalistów ogłosiła powstanie specjalny materiał wykonany z gąbczastego stopu tytanowo-aluminiowego z dodatkiem ceramicznych kulek tlenku aluminium.

Powstały materiał jest prawie siedmiokrotnie lżejszy od stali i z łatwością jest odporny na cięcie szlifierką oraz cięcie strumieniem wody, a przy modyfikacji z dodatkiem nichromu doskonale znosi również wiercenie.

Kto i jak stworzył nowy materiał

OD. Scinistsevski współpracował z inżynierami z Uniwersytetu w Dürheim i Instytutu Fraunhofera nad opracowaniem materiału kompozytowego o nazwie Proteus.

W tym materiale część metalowa jest odpowiedzialna za właściwości sprężyste, a komponent ceramiczny jest odpowiedzialny za twardość. W tym przypadku uzyskany stop ma dużą podatność na wibracje podczas lokalnych środków obciążenia.

Aby osiągnąć tę wyjątkową kombinację, inżynierowie wykonali następujące czynności:

1. Proszek aluminiowy i wodorek tytanu dokładnie wymieszano i uformowano na zimno.
2. Otrzymaną mieszaninę następnie przepuszczono przez wytłaczarkę, a uformowane pręty pocięto na małe kawałki.
3. Ponadto do stalowych prętów dodano metalowe cylindry i rozproszenie ceramicznych kulek z tlenku glinu.
4. I dopiero wtedy powstały „placek z nadzieniem” został poddany obróbce cieplnej w temperaturze 760 stopni Celsjusza. Obrabiany przedmiot był utrzymywany w tej temperaturze przez około 20 minut iw tym czasie rozłożony wodorek tytanu i ulatniający się wodór utworzyły gąbczastą strukturę wokół kulek ceramicznych.

Testowanie uzyskanego materiału i wykończenie chromem

Tak więc, po otrzymaniu pierwszych próbek nowego materiału, naukowcy poddali je poważnym testom, podczas których odkryto:

Materiał Proteus z łatwością zniósł cięcie szlifierką, w której zamontowano tarczę pokrytą szafirem. Tak więc w ciągu minuty pracy tarcza zeszlifowała się od średnicy 11,5 cm do 4,5 cm i całkowicie popadła w ruinę.

Dla porównania, podobne ostrze z łatwością przecina 220-centymetrową stal MARS w zaledwie 40 sekund.

W materiale „Proteus” dysk opiera się o kulki ceramiczne i ze względu na silne tarcie we wszystkim na materiale występują drgania, które powodują boczne szlifowanie, a tym samym bardzo szybko zniszcz dysk

Podobny efekt zaobserwowano podczas wiercenia, ale tylko wtedy, gdy wiertło uderzyło w ceramiczną kulkę. Jeśli przeszedł, materiał był bardzo łatwo wiercony.

Aby wyeliminować tę wadę, zdecydowano się dodać nichrom do stopu. Następnie znacznie wzrosła wytrzymałość i odporność całego materiału.

Inżynierowie przetestowali również swój materiał za pomocą cięcia strumieniem wody. Tak więc silny strumień wody był równie łatwo rozpylany, gdy uderzał w sferyczne powierzchnie, dzięki czemu prędkość cięcia została zmniejszona 50 razy.

Odkrycia są oczywiście dobre, ale gdzie można wykorzystać ten materiał.

Perspektywy wykorzystania materiału

Podczas gdy inżynierowie przygotowują wszystkie dokumenty niezbędne do uzyskania patentu, są po prostu przekonani, że to rozwiązanie znajdzie możliwie najszersze zastosowanie.

Na przykład z materiału „Proteus” można wykonać sejfy, drzwi wejściowe, a nawet odzież ochronną dla przemysłu.

Jeśli podobał Ci się materiał, zasubskrybuj go i na pewno Ci się spodoba! Dziękuję za uwagę!