นักวิทยาศาสตร์วัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโพฮัง (POSTECH) ประเทศเกาหลีใต้ ได้พัฒนาโลหะผสมเอนโทรปีสูง (HEA) แบบใหม่ที่คงคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมในช่วงอุณหภูมิกว้าง ตั้งแต่ -196°C ถึง 600°C ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งนี้คาดว่าจะนำไปสู่การประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ๆ ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และพลังงาน
สารบัญ
กำเนิดของ “ซูเปอร์อะแดปตอยด์”: ทำลายข้อจำกัดของโลหะแบบดั้งเดิม
ทีมวิจัยสหสาขาวิชาของ POSTECH นำโดยศาสตราจารย์ Hyoung Seop Kim จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ บัณฑิตวิทยาลัยเทคโนโลยีเหล็กและเหล็กกล้า และภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ได้เสนอแนวคิดวัสดุใหม่ที่เรียกว่า “ไฮเปอร์อะแดปเตอร์（Hyperadaptor）” เพื่อเอาชนะข้อจำกัดของโลหะทั่วไปที่ประสบปัญหาความผันผวนอย่างรุนแรงในคุณสมบัติภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่รุนแรง
ในชีวิตประจำวัน เรามักเห็นโลหะมีความไวต่ออุณหภูมิอย่างมาก ยกตัวอย่างเช่น มือจับประตูอาจเย็นจัดในฤดูหนาวและร้อนจัดในฤดูร้อน ซึ่งทำให้โลหะแบบดั้งเดิมใช้งานยากในสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรุนแรง เช่น เครื่องยนต์จรวด ระบบไอเสียรถยนต์ และกังหันอุณหภูมิสูง
โลหะผสมเอนโทรปีสูงใหม่: คุณสมบัติเชิงกลคงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิ 800°C
โลหะผสมเอนโทรปีสูงชนิดใหม่ที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบประกอบด้วยธาตุต่างๆ เช่น นิกเกิล เหล็ก โคบอลต์ โครเมียม อะลูมิเนียม และไททาเนียมและใช้โครงสร้างผลึกลูกบาศก์แบบ Face-centered (FCC)+มีความเหนียวดีและมีความแข็งแรงสูง เสถียรภาพที่ยอดเยี่ยมมาจากโลหะผสมตะกอน L1₂ ขนาดนาโนที่กระจายสม่ำเสมออนุภาคละเอียดเหล่านี้สามารถยับยั้งการเสียรูปของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ยังคงกลไกการลื่นที่สม่ำเสมอเพื่อควบคุมความเครียด ทำให้คุณสมบัติทางกลของวัสดุแทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิเลย
งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าโลหะผสมชนิดนี้มีความแข็งแรงและความเหนียวที่เสถียรในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย ตั้งแต่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว (-196°C) ไปจนถึงสูงถึง 600°C—นับเป็นครั้งแรกในอุตสาหกรรม
โอกาสการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม: จากพื้นดินสู่อวกาศ
วัสดุที่ไม่ไวต่ออุณหภูมินี้มีศักยภาพมากและเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่อไปนี้โดยเฉพาะ:
- การบินและอวกาศ:ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์จรวดและเครื่องยนต์เจ็ต จะต้องทนต่อวัฏจักรความร้อนที่รุนแรง
- อุตสาหกรรมยานยนต์:เช่น ระบบไอเสียและส่วนประกอบเครื่องยนต์สมรรถนะสูง
- อุตสาหกรรมพลังงาน:เช่น กังหันผลิตไฟฟ้า ท่อ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ความสามารถของวัสดุในการรักษาเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานและลดต้นทุนการบำรุงรักษาอีกด้วย
การนำพาเข้าสู่ยุคใหม่ของวัสดุรุ่นต่อไป
ศาสตราจารย์คิม ฮยองซอบ สรุปว่า “โลหะผสมเอนโทรปีสูงของเราช่วยทำลายข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของวัสดุที่มีอยู่เดิม แสดงให้เห็นถึงแนวคิดใหม่สำหรับวัสดุที่ไม่ไวต่ออุณหภูมิ ‘ซูเปอร์อะแดปเตอร์’ ไม่เพียงแต่เป็นวัสดุใหม่เท่านั้น แต่ยังเป็นแนวคิดการออกแบบใหม่ที่จะช่วยสนับสนุนการใช้งานในอนาคตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอีกด้วย”
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์อย่างเป็นทางการในวารสารวิทยาศาสตร์วัสดุระดับนานาชาติ “Materials Research Letters” ซึ่งถือเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่ของการวิจัยและพัฒนาวัสดุโลหะผสมประสิทธิภาพสูง
อ้างอิง
- “ไฮเปอร์อะแดปเตอร์; คุณสมบัติแรงดึงที่ไม่ไวต่ออุณหภูมิของโลหะผสมที่มีเอนโทรปีสูงที่เป็นนิกเกิลในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง” ผู้เขียน：Hyojin Park、Sujung Son、Soung Yeoul Ahn、Hyojeong Ha、Rae Eon Kim、Jae Heung Lee、Hyo Moon Joo、Jung Gi Kim 和 Hyoung Seop Kim 和 Hyoung Seop，20255年ด่วน。 DOI：10.1080/21663831.2025.2457346
- นักวิทยาศาสตร์เกาหลีใต้พัฒนาโลหะพิเศษที่คงความแข็งแกร่งแม้ในอุณหภูมิที่รุนแรง
- Korean Scientists Develop Super Metal That Remains Strong No Matter the Temperature
(ที่มาของภาพแรก : AI)
สำหรับการบด เรามีการปรับแต่งตามความต้องการในการประมวลผล เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเรา เราจะมีคนที่จะตอบคำถามของคุณ
หากคุณต้องการใบเสนอราคาแบบกำหนดเองโปรดติดต่อเรา
เวลาทำการฝ่ายบริการลูกค้า : จันทร์ – ศุกร์ 09:00~18:00 น.
โทร : 07 223 1058
หากมีข้อสงสัยหรือคำถามที่ไม่ชัดเจนทางโทรศัพท์ โปรดอย่าลังเลที่จะส่งข้อความส่วนตัวถึงฉันทาง Facebook ~~
เฟซบุ๊ก HonWay: https://www.facebook.com/honwaygroup
คุณอาจสนใจ…
[wpb-random-posts]
