Araştırmacılar, bakır bazlı malzemeler arasında en dayanıklı örneklerden biri olabilecek yeni bir bakır alaşımı geliştirdi. Bu çığır açan malzeme, havacılık, savunma ve çeşitli endüstriler için kritik öneme sahip uygulamalarda kullanılabilir.
Bakır, tantal ve lityum karışımından oluşan bu yeni alaşım, aşırı sıcaklıklara ve gerilmelere dayanacak şekilde nanometre ölçeğinde özel olarak üretildi. Araştırmacılar, bulgularını bilimsel bir yayında detaylandırdı.
Günümüzde gaz türbin motorları ve kimyasal işleme ekipmanları gibi yüksek gerilimli ortamlarda en yaygın kullanılan malzemeler nikel bazlı süperalaşımlardır. Bu alaşımlar güçlüdür, korozyona dayanıklıdır ve yüksek sıcaklıklara karşı dirençlidir.
Ancak nikel bazlı süperalaşımlar, elektriksel iletkenlik açısından yetersiz kalır, bu da potansiyel kullanım alanlarını sınırlayabilir. Araştırmacılar bu sorunu çözmek için, bakır-lityum birleşimlerini, korozyona karşı son derece dirençli bir element olan tantal açısından zengin iki katman arasına yerleştirdi.
Ekip daha sonra, birleşimlerin yapısını kararlı küpler haline dönüştürmek için karışıma çok az miktarda lityum ekleyerek malzemeyi daha da iyileştirdi. Bu işlem alaşımın mukavemetini ve termal direncini önemli ölçüde artırdı.
Ortaya çıkan malzemenin özellik kombinasyonu oldukça etkileyici. Mükemmel elektriksel iletkenliğinin yanı sıra, 800 santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda çalışabilir ve oda sıcaklığında 1120 megapaskallık maksimum gerilime dayanabilir. Bu, çeliğin dayanabileceği maksimum basıncın bir buçuk katından fazladır.
Araştırmacılar, bu özelliklerin malzemenin çeşitli alanlarda kullanılabileceği anlamına geldiğini belirtiyor. Özellikle hipersonik sistemler ve yüksek performanslı türbin motorları gibi ileri teknoloji uygulamalar için yeni malzemelerin geliştirilmesine temel oluşturabileceği düşünülüyor.
