الصين تطور سبائك ألمنيوم أكثر مقاومة للحرارة لصناعات الفضاء

بقلم:   تامر كرم           |  May 22, 2024

alluminul

أعلن فريق بحث في جامعة تيانجين في الصين عن طريقة جديدة لزيادة مقاومة الألمنيوم للحرارة وزيادة قوته مما يجعله مناسباً للصناعات الفضائية التي تتطلب وزناً خفيفاً و مقاومة عالية للحرارة.

يتميز الألمينيوم بوزنه الخفيف وقلة كثافته لكنه ينهار عندما تصل الحرارة إلى 400 درجة سيلسيوس، لكن البحث الجديد تمكن من تعزيز الألمينيوم ليتحمل درجات تصل إلى 500 درجة ويزيد من قوته مما يجعله مناسباً لصناعات الطيران والنقل.

أنتج الباحثون المادة الجديدة (سبائك الألمينيوم المقواة بالتشتت المؤكسد) عن طريق إدخال جسيمات نانوية عالية الكثافة ومتناهية الصغر في سبائك الألومنيوم. أدت هذه الطريقة إلى تحسين مقاومة السبيكة لدرجات الحرارة العالية بشكل كبير مع قوة شد واضحة تتجاوز 200 ميجا باسكال عند 500 درجة مئوية، متجاوزة سبائك الألومنيوم التقليدية بأكثر من ستة أضعاف.

لا تقتصر التقنية على الألومنيوم، ولكن يمكن استخدامها أيضاً لتقوية عدد من المعادن. وتتضمن العملية دمج جسيمات نانوية من أكسيد المغنيسيوم عالية الثبات في مصفوفة الألومنيوم باستخدام تعدين المساحيق. لا تعمل هذه التقنية على تعزيز مقاومة المادة للحرارة فحسب، بل تجعل عملية التصنيع سهلة وفعالة من حيث التكلفة ومناسبة للإنتاج الضخم.

يتعاون الفريق مع قادة الصناعة والمؤسسات البحثية لتسريع عملية تطوير سبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة لمحركات الطيران والصناعات الأخرى. و يتوقع أن يتم اعتمادها قريباً في مختلف الصناعات التي تتطلب درجات حرارة مرتفعة.

من الجدير بالذكر أن النيكل يعتبر المادة الأكثر مقاومة للحرارة والمستخدمة في المحركات القوية وهذه المادة الجديدة لاتنافس النيكل الذي يتحمل درجات حرارة تصل إلى 1650 سيلسيوس لكنه يمكن أن يستبدل مواد أثقل من الألمنيوم مثل التيتانيوم أو حتى النيكل في التطبيقات التي لاتتجاوز الحرارة فيها 500 درجة.



مشاركة