Các nhà khoa học vật liệu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) ở Hàn Quốc gần đây đã phát triển một hợp kim entropy cao (HEA) mới có thể duy trì các đặc tính cơ học tuyệt vời trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt từ -196°C đến 600°C. Bước đột phá công nghệ này mở ra một kỷ nguyên mới cho các ứng dụng vật liệu trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô và năng lượng.
Mục lục
Sự ra đời của “siêu thích nghi”: phá vỡ những hạn chế của kim loại truyền thống
Nhóm nghiên cứu liên ngành tại POSTECH, do Giáo sư Hyoung Seop Kim từ Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Cao học Công nghệ Sắt thép và Khoa Kỹ thuật Cơ khí dẫn đầu, đã đề xuất một khái niệm vật liệu mới “Siêu bộ chuyển đổi”（Hyperadaptor） để khắc phục những hạn chế của kim loại truyền thống có hiệu suất biến động mạnh trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường thấy kim loại cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ – ví dụ, tay nắm cửa có thể lạnh cóng vào mùa đông nhưng lại nóng như thiêu đốt vào mùa hè. Điều này khiến kim loại truyền thống khó sử dụng trong các ứng dụng chịu sự biến động nhiệt độ mạnh, chẳng hạn như động cơ tên lửa, hệ thống xả ô tô và tua-bin nhiệt độ cao.
Hợp kim entropy cao mới: Tính chất cơ học không đổi trong suốt quá trình biến đổi nhiệt độ 800°C
Hợp kim entropy cao gốc niken mới này chứa các nguyên tố như niken, sắt, coban, crom, nhôm và titan và sử dụng cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt (FCC), có độ dẻo tốt và độ bền cao. Độ ổn định tuyệt vời của nó đến từ các kết tủa L1₂ ở quy mô nano phân bố đều1 bên trong hợp kim. Các hạt mịn này ức chế hiệu quả biến dạng vật liệu, đồng thời duy trì cơ chế trượt ổn định để điều chỉnh ứng suất, giúp các đặc tính cơ học của vật liệu hầu như không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Nghiên cứu chỉ ra rằng hợp kim này thể hiện độ bền và độ dẻo ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng, từ nhiệt độ nitơ lỏng (-196°C) đến mức cao tới 600°C, đây là lần đầu tiên trong ngành.
Triển vọng ứng dụng công nghiệp: từ mặt đất đến không gian
Vật liệu không nhạy cảm này có tiềm năng lớn và đặc biệt phù hợp với các ngành công nghiệp sau:
- Hàng không vũ trụ: Chẳng hạn như động cơ tên lửa và phản lực, phải chịu được chu kỳ nhiệt độ khắc nghiệt.
- Ngành công nghiệp ô tô: chẳng hạn như hệ thống ống xả và các bộ phận động cơ hiệu suất cao.
- Ngành công nghiệp năng lượng: chẳng hạn như tua-bin phát điện, đường ống và bộ trao đổi nhiệt trong môi trường khắc nghiệt.
Khả năng duy trì sự ổn định của vật liệu trong những môi trường này không chỉ cải thiện thiết bị (tính an toàn và độ tin cậy) mà còn giúp kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí bảo trì.
Mở ra kỷ nguyên mới của vật liệu thế hệ tiếp theo
Giáo sư Kim Hyung-seop kết luận: “Hợp kim có entropy cao của chúng tôi đã vượt qua được điểm nghẽn về hiệu suất của các vật liệu hiện có, mở ra một mô hình mới cho các vật liệu không nhạy cảm với nhiệt độ. ‘Siêu thích ứng’ không chỉ là một vật liệu mới mà còn là một khái niệm thiết kế mới, hỗ trợ mạnh mẽ cho các ứng dụng trong tương lai trong môi trường khắc nghiệt.”
Kết quả nghiên cứu đã được công bố chính thức trên tạp chí khoa học vật liệu quốc tế “Materials Research Letters”, đánh dấu kỷ nguyên mới trong nghiên cứu và phát triển vật liệu hợp kim hiệu suất cao.
Tài liệu tham khảo
- Hyperadaptor; Tính chất kéo không nhạy cảm với nhiệt độ của hợp kim entropy cao gốc niken trong phạm vi nhiệt độ rộng”, của Hyojin Park, Sujung Son, Soung Yeoul Ahn, Hyojeong Ha, Rae Eon Kim, Jae Heung Lee, Hyo Moon Joo, Jung Gi Kim và Hyoung Seop Kim và Hyoung Seop, 20255 Thư. DOI: 10.1080/21663831.2025.2457346
- Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển siêu kim loại vẫn bền ngay cả ở nhiệt độ khắc nghiệt
- Korean Scientists Develop Super Metal That Remains Strong No Matter the Temperature
(Nguồn hình ảnh chính:AI)
Về mài mòn: Chúng tôi cung cấp các điều chỉnh tùy chỉnh để điều chỉnh tỷ lệ theo nhu cầu gia công, nhằm đạt hiệu quả tối đa.
Hãy liên hệ với chúng tôi, sẽ có chuyên gia hỗ trợ giải đáp cho bạn.
Nếu cần báo giá tùy chỉnh, hãy liên hệ với chúng tôi.
Thời gian hỗ trợ khách hàng: Thứ Hai đến Thứ Sáu, từ 09:00 đến 18:00.
phone：07 223 1058
Nếu có chủ đề muốn tìm hiểu hoặc không thể nói rõ qua điện thoại, hãy nhắn tin trực tiếp qua Facebook nhé~~
honway fb：https://www.facebook.com/honwaygroup
Các bài viết mà bạn có thể quan tâm…
[wpb-random-posts]
