ابتكر العلماء مادة إسفنجية لا يمكن حفرها أو قطعها
أعلنت مجموعة علمية دولية تتألف من متخصصين ألمان وبريطانيين عن إنشاء مادة خاصة مصنوعة من سبائك التيتانيوم والألومنيوم الإسفنجية مع إضافة كريات أكسيد السيراميك الألومنيوم.
تكون المادة التي تم إنشاؤها أخف سبع مرات تقريبًا من الفولاذ وتقاوم القطع بسهولة بالمطحنة والقطع بنفث الماء ، وفي التعديل مع إضافة نيتشروم ، فإنها تقاوم أيضًا الحفر تمامًا.
من وكيف خلق المواد الجديدة
من عند. طور Scinistsevski ، مع مهندسين من جامعة Dürheim ومعهد Fraunhofer ، مادة مركبة تسمى Proteus.
في هذه المادة ، يكون الجزء المعدني مسؤولاً عن الخصائص المرنة ، وبالتالي ، فإن المكون الخزفي مسؤول عن الصلابة. في هذه الحالة ، فإن السبيكة الناتجة لديها قابلية عالية للاهتزازات أثناء مراكز التحميل المحلية.
من أجل تحقيق هذا المزيج الفريد ، قام المهندسون بما يلي:
- تم خلط مسحوق الألمنيوم وهيدريد التيتانيوم جيدًا وتشكيله على البارد.
- تم بعد ذلك تمرير الخليط الناتج عبر آلة بثق وتم تقطيع القضبان المشكلة إلى قطع صغيرة.
- علاوة على ذلك ، تمت إضافة أسطوانات معدنية وتناثر كرات خزفية من أكسيد الألومنيوم إلى قضبان الصلب.
- وعندها فقط تم إخضاع "الفطيرة المملوءة" الناتجة إلى معالجة حرارية عند 760 درجة مئوية. تم الاحتفاظ بقطعة الشغل في درجة الحرارة هذه لمدة 20 دقيقة تقريبًا ، وخلال هذا الوقت ، أدى تحلل هيدريد التيتانيوم والهيدروجين المتسرب إلى تكوين بنية إسفنجية حول كريات السيراميك.
اختبار المادة الناتجة والتشطيب بالكروم
لذلك وبعد أن تلقى العلماء العينات الأولى من المادة الجديدة ، أخضعوها لاختبارات جادة ، تم خلالها اكتشاف ما يلي:
تحملت مادة Proteus القطع بسهولة باستخدام مطحنة ، حيث تم تركيب قرص مطلي بالياقوت. لذلك ، في دقيقة من العمل ، تم طحن القرص من قطر 11.5 سم إلى 4.5 سم وسقط تمامًا في حالة سيئة.
للمقارنة ، فإن شفرة مماثلة تقطع بسهولة فولاذ مارس مقاس 220 سم في 40 ثانية فقط.
في مادة "Proteus" ، يستقر القرص على كريات خزفية وبسبب الاحتكاك القوي في كل شيء تحدث الاهتزازات على المادة ، مما يؤدي إلى طحن جانبي وبالتالي بسرعة كبيرة تدمير القرص
لوحظ تأثير مماثل أثناء الحفر ، ولكن فقط عندما اصطدم المثقاب بكرة خزفية. إذا مرت ، ثم تم حفر المادة بسهولة شديدة.
للقضاء على هذا العيب ، تقرر إضافة نيتشروم إلى السبيكة. بعد ذلك ، زادت قوة ومقاومة المادة بأكملها بشكل كبير.
اختبر المهندسون أيضًا موادهم باستخدام القطع بنفث الماء. لذلك ، تم رش نفاثة قوية من الماء بنفس السهولة عندما اصطدمت بالأسطح الكروية ، وبالتالي تم تقليل سرعة القطع بمقدار 50 مرة.
الاكتشافات جيدة بالطبع ، ولكن أين يمكن استخدام هذه المواد.
آفاق استخدام المواد
بينما يقوم المهندسون بإعداد جميع المستندات اللازمة للحصول على براءة اختراع ، فإنهم مقتنعون ببساطة أن هذا التطوير سيجد أوسع تطبيق ممكن.
على سبيل المثال ، يمكن استخدام مادة "Proteus" في صناعة الخزائن وأبواب المدخل وحتى الملابس الواقية للصناعة.
إذا كنت تحب المادة ، فاشترك وتأكد من إعجابك بها! شكرا لاهتمامكم!