Почти 70% периодической таблицы Менделеева (а это 85 элементов) составляют металлы с разными физическими и химическими свойствами. В чистом виде они используются редко, в основном – в виде химических соединений и сплавов. Сплавы в жизни человека играют особую роль, поэтому поиск новых никогда не останавливается. Очередную находку сделали в Городском университете Гонконга: они получили сплав, противоречащий всему, что известно о металлах.

Удивительные сплавы

Металлы человек научился использовать очень давно, но только с получением сплавов удалось раскрыть весь их потенциал. Чаще всего чистые металлы не обладают необходимыми качествами, а потому совершенно бесполезны. Например, железо само по себе слишком мягкое, очень быстро ржавеет и не подходит для изготовления инструментов или металлоконструкций. В свою очередь, добавление легирующих элементов и углерода в определённой пропорции способно улучшить физико-химические свойства, превратив железо в высококачественную сталь. Всего видов сплавов существует около 5 тысяч, в них используются как самые распространённые и привычные металлы, например, железо, хром или медь, так и редкоземельные.

Целые институты занимаются проблемой изучения свойств металлов и сплавов, а также получением их новых видов. Благодаря этому в разных областях перед человеком открываются новые перспективы и направления деятельности. Одним из наиболее важных за последнее время стал новый сплав в семействе элинваров, открытый гонконгскими специалистами.

Новый элинвар

Элинвары (семейство сплавов на основе железа и никеля) были открыты ещё в начале XX века, за что автору досталась Нобелевская премия, поскольку это стало огромным прорывом в науке и технике. Как известно, все металлы при нагревании расширяются, что для физиков давно было своеобразной аксиомой. Элинвары существующее правило игнорируют: до определённой степени нагрева они никак не реагируют на повышенную температуру. Это открытие позволило инженерам использовать сплавы в разнообразных механизмах, работа которых должна быть чрезвычайно точной. Например, из элинваров изготавливают пружины для часовых механизмов. Тем не менее, даже в этом крайне необычном виде была сделана удивительная находка: новый элинвар не только не реагирует на повышение температуры, а показывает совершенно противоположные свойства.

При комнатной температуре его предел упругости значительно выше, чем у остальных металлов, поэтому к нему требуется приложить значительные усилия, чтобы деформация стала необратимой. На этом сходство с остальными элинварами заканчивается: при нагреве до 726 градусов Цельсия металл становится только прочнее. Уже одно это открывает большие перспективы для его использования, например, для создания ответственных конструкций и механизмов, работающих при повышенных температурах. В нормальных условиях металл настолько упругий, что не выделяет тепловой энергии при деформации.

Не менее ценным оказалось его поведение при низкой температуре: его прочность не падает в условиях экстремального холода. Как ожидают исследователи, новый сплав элинвар сможет выдержать перепады температуры на поверхности Луны, здесь она колеблется в пределах от 122 до -232 градусов Цельсия. Это позволит создавать из него оборудование и инструменты, которые не сломаются и не откажут в самый неподходящий момент в чрезвычайно жестких условиях. Новый материал уже успели запатентовать, поэтому в самое ближайшее время он может получить практическое применение.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!