Badanie przeprowadzili naukowcy z Centrum Doskonałości NOMATEN w Narodowym Centrum Badań Jądrowych razem z Massachusetts Institute of Technology, Instytutem Mikroelektroniki i Fotoniki Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie. Wyniki ukazały się w czasopiśmie „Acta Materialia”.
Stopy wieloskładnikowe, w tym stopy o wysokiej entropii (HEA), przyciągają uwagę, bo mogą łączyć korzystne cechy mechaniczne i fizyczne. O tym, jak sprawdzają się w użyciu, decyduje jednak także ich budowa: lokalny porządek w ułożeniu atomów, nazywany uporządkowaniem krótkiego zasięgu (SRO), oraz obecność dodatkowych faz.
Zespół zmierzył właściwości cieplne stopu laserową analizą błysku (LFA) i spektroskopią siatki przejściowej (TGS), a wyniki zestawił z symulacjami dynamiki molekularnej. Według NCBJ to krok w stronę użycia TGS do badania napromieniowanych stopów o wysokiej entropii. Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) wskazała, że uporządkowanie SRO powstaje, a w temperaturze około 600°C zanika. Towarzyszy temu niewielka, lecz powtarzalna zmiana tego, jak dyfuzyjność i rozszerzalność cieplna rosną z temperaturą — we wszystkich próbkach.
Tlenki i węgliki, które tworzą się w stopie samoistnie, wpływają na jego właściwości cieplne tylko w małym stopniu; pozostają one porównywalne ze stalami i stopami niklu. Wcześniejsze prace zespołu pokazały, że takie fazy poprawiają cechy mechaniczne, więc autorzy widzą w nich sposób na wzmacnianie stopów bez wyraźnej straty parametrów termicznych. Może to pomóc w projektowaniu materiałów do pracy w wysokiej temperaturze, pod ciśnieniem i w polu promieniowania.
Źródła
Tekst przygotowany z pomocą AI na podstawie podanych źródeł.
