Kemény ötvözet. Márkák, jellemzők, alkalmazás
Az érdekes tények sok szerelmesét érdekli a kérdés, melyik fém a legkeményebb? És nem lesz könnyű erre a kérdésre azonnal válaszolni. Természetesen bármelyik kémiatanár könnyen megmondja, hogy helyesen, gondolkodás nélkül. De az átlagpolgárok közül, akik utoljára az iskolában tanultak kémiát, nem sokan tudnak helyesen és gyorsan válaszolni. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy gyermekkora óta mindenki hozzászokott ahhoz, hogy különféle játékokat drótból készítsen, és jól emlékezett arra, hogy a réz és az alumínium puha és jól hajlik, de az acél, éppen ellenkezőleg, nem olyan könnyű megadni a kívánt formát. Az ember a három megnevezett fémmel foglalkozik leggyakrabban, így a többi jelöltet nem is veszi figyelembe. De az acél biztosan nem a legkeményebb fém a világon. Az igazság kedvéért érdemes megjegyezni, hogy ez kémiai értelemben egyáltalán nem fém, hanem vas és szén vegyülete.
Mi az a titán?
A legkeményebb fém a titán. Tiszta titánt először 1925-ben szereztek. Ez a felfedezés szenzációt keltett tudományos körökben. Az iparosok azonnal felhívták a figyelmet az új anyagra, és értékelték használatának előnyeit. A hivatalos verzió szerint a Föld legkeményebb féme az elpusztíthatatlan titánok tiszteletére kapta a nevét, akik az ókori görög mitológia szerint a világ alapítói voltak.
A tudósok szerint a világ teljes titánkészlete ma körülbelül 730 millió tonna. A fosszilis nyersanyagok kitermelésének jelenlegi üteme mellett még 150 évre elegendő lesz. A titán a 10. helyen áll a természeti tartalékok között az összes ismert fém között. A világ legnagyobb titángyártója az orosz VSMPO-Avisma cég, amely a globális igények 35%-át elégíti ki. A cég az ércbányászattól a különféle termékek előállításáig a teljes feldolgozási ciklust végzi. Az orosz titángyártási piac mintegy 90%-át foglalja el. A késztermékek mintegy 70%-át exportálják.
A titán könnyű, ezüst színű fém, olvadáspontja 1670 Celsius fok. Csak hevítve mutat nagy kémiai aktivitást, normál körülmények között nem lép reakcióba a legtöbb kémiai elemmel és vegyülettel. A természetben tiszta formájában nem található meg. Gyakori rutil (titán-dioxid) és ilmenit (titán-dioxidból és vas-oxidból álló összetett anyag) ércek formájában. A tiszta titánt úgy izolálják, hogy az ércet klórral szinterelik, majd az aktívabb fémet (általában magnéziumot) kiszorítják a kapott tetrakloridból.
A titán ipari alkalmazásai
A legkeményebb fém számos iparágban meglehetősen széles alkalmazási körrel rendelkezik. Az amorf elrendezésű atomok a legmagasabb szintű szakító- és torziós szilárdságot, jó ütésállóságot és kiváló mágneses tulajdonságokat biztosítanak a titánnak. A fémből légi szállítótesteket és rakétákat készítenek. Jól megbirkózik azokkal a hatalmas terhelésekkel, amelyeket az autók nagy magasságban tapasztalnak. A titánt tengeralattjárók hajótestének gyártásához is használják, mivel nagy mélységben is ellenáll a nagy nyomásnak.
Az orvosi iparban a fémet műfogsorok és fogászati implantátumok, valamint sebészeti műszerek gyártása során használják fel. Az elemet ötvöző adalékként adják egyes acélfajtákhoz, ami megnöveli a szilárdságot és a korrózióállóságot. A titán kiválóan alkalmas öntésre, mivel tökéletesen sima felületeket hoz létre. Ékszerek és dísztárgyak készítésére is használják. A titánvegyületeket is aktívan használják. A dioxidot festékek készítésére, meszelésre használják, papírhoz és műanyaghoz adják.
A szerves titánsókat keményedési katalizátorként használják a festék- és lakkgyártásban. Titán-karbidból különféle szerszámok és tartozékok más fémek feldolgozásához és fúrásához. A precíziós tervezésben a titán-aluminidot kopásálló elemek előállítására használják, amelyek nagy biztonsági ráhagyással rendelkeznek.
A legkeményebb fémötvözetet amerikai tudósok szerezték meg 2011-ben. Összetétele palládiumot, szilíciumot, foszfort, germániumot és ezüstöt tartalmazott. Az új anyagot "fémes üvegnek" nevezték el. Egyesíti az üveg keménységét és a fém plaszticitását. Ez utóbbi megakadályozza a repedések szétterjedését, ahogy az a szabványos üvegeknél történik. Természetesen az anyagot nem helyezték széles körben gyártásba, mivel összetevői, különösen a palládium, ritka fémek és nagyon drágák.
Jelenleg a tudósok erőfeszítései olyan alternatív komponensek felkutatására irányulnak, amelyek megőrzik a kapott tulajdonságokat, de jelentősen csökkentik az előállítási költségeket. Az így kapott ötvözetből azonban már készülnek egyes alkatrészek a repülőgépipar számára. Ha sikerül alternatív elemeket bevinni a szerkezetbe, és az anyag elterjedt lesz, akkor nagyon valószínű, hogy a jövő egyik legnépszerűbb ötvözete lesz.
Gyermekkorunk óta tudjuk, hogy a legerősebb fém az acél. Minden vasat társítunk hozzá.
Vasember, iron lady, acél karakter. Amikor ezeket a kifejezéseket kiejtjük, hihetetlen erőre, erőre, keménységre gondolunk.
Hosszú ideig az acél volt a gyártás és a fegyverkezés fő anyaga. De az acél nem fém. Pontosabban nem teljesen tiszta fém. Ez szénnel történik, amelyben más fémadalékok is vannak. Adalékanyagok használatával, pl. megváltoztatni a tulajdonságait. Ezt követően kerül feldolgozásra. Az acélgyártás egy egész tudomány.
A legerősebb fémet megfelelő ötvözetek acélba való bejuttatásával nyerik. Ez lehet a króm, amely hőállóságot kölcsönöz, a nikkel, amely keménnyé és rugalmassá teszi az acélt, stb.
Egyes területeken az acél elkezdte felváltani az alumíniumot. Telt-múlt az idő, nőtt a sebesség. Az alumínium sem bírta. A titánhoz kellett fordulnom.
Igen, igen, a titán a legerősebb fém. Az acél nagy szilárdsági jellemzőinek biztosítása érdekében titánt kezdtek hozzáadni hozzá.
A 18. században fedezték fel. Sérülékenysége miatt nem volt használható. Idővel, miután megkapták a tiszta titánt, a mérnökök és a tervezők érdeklődni kezdtek a nagy fajlagos szilárdság, az alacsony sűrűség, a korrózióállóság és a magas hőmérséklet iránt. Fizikai ereje többszörösen meghaladja a vas erejét.
A mérnökök elkezdték hozzáadni a titánt az acélhoz. Az eredmény a legtartósabb fém, amelyet ultramagas hőmérsékletű környezetben is alkalmaztak. Akkoriban semmilyen más ötvözet nem tudott ellenállni nekik.
Ha elképzel egy repülőgépet, amely háromszor gyorsabban repül, mint ahogy el tudja képzelni, hogyan melegszik fel a fedőfém. A repülőgép burkolatának fémlemeze ilyen körülmények között +3000C-ra melegszik fel.
Ma a titánt korlátlanul használják a termelés minden területén. Ezek az orvostudomány, a repülőgépgyártás, a hajógyártás.
Nyilvánvaló, hogy a titánnak a közeljövőben el kell költöznie.
Amerikai tudósok az austini Texasi Egyetem laboratóriumában fedezték fel a Föld legvékonyabb és legtartósabb anyagát. Grafénnek hívták.
Képzeljünk el egy lemezt, amelynek vastagsága megegyezik egy atom vastagságával. De egy ilyen lemez erősebb, mint a gyémánt, és százszor jobban vezeti az elektromos áramot, mint a szilíciumból készült számítógépes chipek.
A grafén káros tulajdonságokkal rendelkező anyag. Hamarosan elhagyja a laboratóriumot, és joggal foglalja el helyét az Univerzum legtartósabb anyagai között.
Elképzelhetetlen, hogy néhány gramm grafén elegendő lenne egy futballpálya beborításához. Ez fém. Az ilyen anyagokból készült csövek kézzel, emelő- és szállítószerkezetek használata nélkül fektethetők.
A grafén a gyémánthoz hasonlóan a legtisztább szén. Elképesztő a rugalmassága. Ez az anyag könnyen hajlik, tökéletesen összehajtható és tökéletesen gördül.
Az érintőképernyők, napelemek, mobiltelefonok és végül a szupergyors számítógépes chipek gyártói már elkezdték vizsgálni.
Ha kemény és tartós fémről van szó, az ember képzeletében azonnal elképzel egy harcost karddal és páncélban. Nos, vagy szablyával, és mindenképpen damaszkuszi acélból. De az acél, bár tartós, nem tiszta fém; vasat szénnel és néhány egyéb fémadalékkal ötvözve állítják elő. És ha szükséges, az acélt feldolgozzák, hogy megváltoztassák tulajdonságait.
Könnyű, tartós ezüst-fehér fém
Az adalékanyagok mindegyike, legyen az króm, nikkel vagy vanádium, egy bizonyos minőségért felelős. De a szilárdság érdekében titánt adnak hozzá - a legkeményebb ötvözeteket kapják.Az egyik változat szerint a fém nevét a titánokról, Gaia földistennő hatalmas és rettenthetetlen gyermekeiről kapta. De egy másik változat szerint az ezüstös anyagot Titánia tündérkirálynőről nevezték el.
A titánt Gregor és Klaproth német és angol kémikusok fedezték fel egymástól függetlenül, hat év különbséggel. Ez a 18. század végén történt. Az anyag azonnal elfoglalta helyét Mengyelejev periódusos rendszerében. Három évtizeddel később megkapták az első fém titánmintát. A fémet pedig a törékenysége miatt sokáig nem használták. Egészen pontosan 1925-ig – ekkor, egy sor kísérlet után sikerült tiszta titánt nyerni jodidos módszerrel. A felfedezés igazi áttörést jelentett. A Titan technológiailag fejlettnek bizonyult, és a tervezők és mérnökök azonnal felfigyeltek rá. És most a fémet az ércből főként magnézium-termikus módszerrel nyerik ki, amelyet 1940-ben javasoltak.
Ha a titán fizikai tulajdonságait érintjük, akkor nagy fajlagos szilárdsága, magas hőmérsékleten való szilárdsága, alacsony sűrűsége és korrózióállósága figyelhető meg. A titán mechanikai szilárdsága kétszer nagyobb, mint a vasé, és hatszor nagyobb, mint az alumíniumé. Magas hőmérsékleten, ahol a könnyű ötvözetek már nem működnek (magnézium és alumínium alapú), a titánötvözetek segítenek. Például egy repülőgép 20 kilométeres magasságban háromszor nagyobb sebességet ér el, mint a hangsebesség. És testének hőmérséklete körülbelül 300 Celsius fok. Csak a titánötvözet képes ellenállni az ilyen terheléseknek.
A fém a tizedik helyen áll a természetben való elterjedtségét tekintve. A titánt Dél-Afrikában, Oroszországban, Kínában, Ukrajnában, Japánban és Indiában bányászják. És ez nem az országok teljes listája.
A titán a világ legerősebb és legkönnyebb féme
A fém felhasználási lehetőségek listája tekintélyes. Ezek a hadiipar, a csontprotézisek az orvostudományban, az ékszerek és a sporttermékek, a mobiltelefonok áramkörei és még sok más. A rakéta-, repülőgép- és hajóépítő tervezők folyamatosan dicsérik a titánt. Még a vegyipar sem hagyta felügyelet nélkül a fémet. A titán kiválóan alkalmas öntésre, mert a kontúrok öntéskor pontosak és sima felületűek. Az atomok elrendezése a titánban amorf. Ez pedig nagy szakítószilárdságot, szívósságot és kiváló mágneses tulajdonságokat garantál.
A legnagyobb sűrűségű keményfémek
A legkeményebb fémek közé tartozik az ozmium és az irídium is. Ezek a platina csoportba tartozó anyagok, ezeknek a sűrűsége a legnagyobb, szinte azonos.Az irídiumot 1803-ban fedezték fel. A fémet egy angliai vegyész, Smithson Tennat fedezte fel, miközben Dél-Amerikából származó természetes platinát tanulmányozott. Egyébként az „iridium” szót az ókori görögből „szivárvány”-nak fordítják.
A legkeményebb fémet meglehetősen nehéz beszerezni, mivel szinte hiányzik a természetben. És gyakran a fém a földre esett meteoritokban található. A tudósok szerint bolygónkon az irídium tartalmának sokkal magasabbnak kell lennie. De a fém tulajdonságainak köszönhetően - sziderofilitás - a föld belsejének legmélyén található.
Az irídiumot meglehetősen nehéz feldolgozni mind termikusan, mind kémiailag. A fém nem reagál savakkal, még a savak kombinációival sem, 100 fok alatti hőmérsékleten. Ugyanakkor az anyag oxidációs folyamatoknak van kitéve aqua regiában (ez sósav és salétromsav keveréke).
Elektromos energiaforrásként érdekes a 193 m 2 -es irídium izotóp, mivel a fém felezési ideje 241 év. Az irídium széles körben elterjedt a paleontológiában és az iparban. Tolltollak készítésére és a föld különböző rétegeinek korának meghatározására használják.
De az ozmiumot egy évvel később fedezték fel, mint az irídiumot. Ezt a szilárd fémet egy platina csapadék kémiai összetételében találták meg, amelyet aqua regiában oldottak fel. Az ozmium név pedig az ókori görög „szag” szóból származik. A fém nincs kitéve mechanikai igénybevételnek. Ráadásul egy liter ozmium többszöröse nehezebb, mint tíz liter víz. Ezt az ingatlant azonban még nem használták.
Az ozmiumot amerikai és orosz bányákban bányászják. Lelőhelyei Dél-Afrikában is gazdagok. A fém gyakran megtalálható a vas meteoritokban. A szakemberek érdeklődése az ozmium-187, amelyet csak Kazahsztánból exportálnak. A meteoritok korának meghatározására szolgál. Érdemes megjegyezni, hogy az izotóp egyetlen grammja 10 ezer dollárba kerül.
Nos, az ozmiumot az iparban használják. És nem tiszta formájában, hanem kemény volfrámötvözet formájában. Izzólámpák anyagából készült. Az ozmium katalizátor az ammónia előállításában. A sebészeti igényekhez szükséges vágóelemek ritkán készülnek fémből.
A legkeményebb tiszta fém
A bolygó legtisztább fémei közül a króm a legkeményebb. Kiválóan alkalmas mechanikai megmunkálásra. A kékesfehér fémet 1766-ban fedezték fel Jekatyerinburg környékén. Az ásványt akkoriban „szibériai vörös ólomnak” nevezték. Modern neve krokoit. Néhány évvel a felfedezés után, nevezetesen 1797-ben, Vauquelin francia kémikus új, már tűzálló fémet izolált a fémből. A mai szakértők úgy vélik, hogy a kapott anyag króm-karbid. 
Ennek az elemnek a neve a görög „szín” szóból származik, mivel maga a fém híres vegyületeinek sokszínűségéről. A króm meglehetősen könnyen megtalálható a természetben, és gyakori. A fém megtalálható a gyártásban első helyen álló Dél-Afrikában, valamint Kazahsztánban, Zimbabwéban, Oroszországban és Madagaszkáron. Törökországban, Örményországban, Indiában, Brazíliában és a Fülöp-szigeteken vannak betétek. A szakértők különösen nagyra értékelnek bizonyos krómvegyületeket – a krómvasércet és a krokotit.
A világ legkeményebb fémje a wolfram
A volfrám egy kémiai elem, amely a legkeményebb más fémekhez képest. Olvadáspontja szokatlanul magas, csak a szénnél magasabb, de nem fémes elem.De a volfrám természetes keménysége ugyanakkor nem fosztja meg a rugalmasságot és a hajlékonyságot, ami lehetővé teszi a szükséges alkatrészek kovácsolását. Rugalmassága és hőállósága teszi a wolframot ideális anyaggá például világítótestek és TV-alkatrészek apró alkatrészeinek olvasztásához.
A volfrámot komolyabb területeken is használják, például fegyvergyártásban - ellensúlyok és tüzérségi lövedékek gyártásához. A wolfram ezt nagy sűrűségének köszönheti, ami miatt a nehéz ötvözetek fő anyaga. A wolfram sűrűsége megközelíti az aranyét – mindössze néhány tized teszi ki a különbséget.
A weboldalon elolvashatja, hogy mely fémek a legpuhábbak, hogyan használják fel őket, mit készítenek belőlük.
Iratkozzon fel csatornánkra a Yandex.Zen
Az emberek már az ókorban elkezdték használni a fémet. A természetben leginkább hozzáférhető és feldolgozható fém a réz. Réztermékeket háztartási eszközök formájában találnak a régészek az ősi települések ásatásai során. A technológiai fejlődés előrehaladtával az ember megtanult különféle fémekből ötvözeteket készíteni, amelyek hasznosak voltak számára háztartási cikkek és fegyverek gyártásában. Így jelent meg a világ legerősebb féme.
Titán
Ezt a szokatlanul szép ezüst-fehér fémet a 18. század végén szinte egyszerre fedezte fel két tudós - az angol W. Gregory és a német M. Klaproth. Az egyik változat szerint a titán az ókori görög mítoszok szereplői, a hatalmas titánok tiszteletére kapta a nevét, egy másik szerint - Titániától, a német mitológiából származó tündérkirálynőtől - könnyedsége miatt. Akkor azonban nem találtak rá hasznot.
Aztán 1925-ben a holland fizikusok el tudták izolálni a tiszta titánt, és felfedezték annak számos előnyét. Ezek a gyárthatóság, a fajlagos szilárdság és a korrózióállóság magas mutatói, valamint a nagyon nagy szilárdság magas hőmérsékleten. Magas korrózióállósággal is rendelkezik. Ezek a fantasztikus teljesítmények azonnal vonzották a mérnököket és a tervezőket.
1940-ben Krol tudós tiszta titánt nyert magnézium-termikus módszerrel, és azóta ez a módszer a fő módszer. A föld legerősebb fémét a világon sok helyen bányászják - Oroszországban, Ukrajnában, Kínában, Dél-Afrikában és másokban.
A titán mechanikai értelemben kétszer olyan erős, mint a vas, és hatszor erősebb az alumíniumnál. A titánötvözetek jelenleg a legerősebbek a világon, ezért alkalmazásra találtak a katonai (tengeralattjáró-, rakétagyártás), a hajógyártásban és a repülési iparban (szuperszonikus repülőgépeken).
Ez a fém is hihetetlenül képlékeny, így bármilyen formára készíthető - lemez, cső, drót, szalag. A titánt széles körben használják orvosi protézisek (és biológiailag ideálisan kompatibilis az emberi test szöveteivel), ékszerek, sportfelszerelések stb.
Korróziógátló tulajdonságai miatt vegyi gyártásban is használják, ez a fém nem korrodál agresszív környezetben. Tehát tesztelés céljából tengervízbe tettek egy titánlemezt, amely 10 év után nem is rozsdásodott!
Nagy elektromos ellenállása és nem mágnesező tulajdonságai miatt széles körben használják a rádióelektronikában, például mobiltelefonok szerkezeti részeiben. A titán felhasználása a fogászatban nagyon ígéretes, különösen fontos az emberi csontszövettel való összeolvadó képessége, ami erőt és szilárdságot ad a protetika számára. Széles körben használják orvosi műszerek gyártásában.
Uránusz
Az urán természetes oxidáló tulajdonságait az ókorban (Kr. e. I. században) használták kerámiatermékek sárga mázának előállításához. A világgyakorlatban az egyik legismertebb tartós fém, gyengén radioaktív, nukleáris üzemanyag gyártásánál használják. A 20. századot még az „Uránusz korának” is nevezték. Ez a fém paramágneses tulajdonságokkal rendelkezik.
Az urán 2,5-szer nehezebb, mint a vas, számos kémiai vegyületet képez, ötvözeteit olyan elemekkel, mint az ón, ólom, alumínium, higany és vas használják a gyártás során.
Volfrám
Ez nem csak a világ legerősebb fémje, hanem egy nagyon ritka fém is, amelyet nem is bányásznak sehol, hanem kémiai úton nyerték még 1781-ben Svédországban. A leghőállóbb fém a világon. Nagy tűzállósága miatt jól kovácsolható, vékony cérnára húzható.
Leghíresebb alkalmazása a wolfram izzószál izzókban. Széles körben használják speciális műszerek (metszőfogak, vágó, sebészeti) és ékszergyártásban. Radioaktív sugarakat nem sugárzó tulajdonsága miatt nukleáris hulladék tárolására szolgáló konténerek gyártására használják. Az oroszországi volfrámlelőhelyek Altajban, Chukotkában és az Észak-Kaukázusban találhatók.
Rénium
Nevét Németországban (Rajna folyó) kapta, ahol 1925-ben fedezték fel; maga a fém fehér. Mind tiszta formában (Kuril-szigetek), mind a molibdén és réz nyersanyag kitermelése során bányászják, de nagyon kis mennyiségben.
A föld legerősebb fémje nagyon kemény és sűrű, és jól olvad. A szilárdság nagy és nem függ a hőmérséklet-változásoktól, hátránya a magas költség, mérgező az emberre. Az elektronikai és a repülési iparban használják.
Ozmium
A legnehezebb elem, például egy kilogramm ozmium, úgy néz ki, mint egy labda, amely könnyen elfér a kezében. A platina fémek csoportjába tartozik, és többszörösen drágább, mint az arany. Nevét S. Tennant angol tudós által 1803-ban végrehajtott kémiai reakció során fellépő rossz szagról kapta.
Külsőleg nagyon szépnek tűnik: fényes ezüst kristályok kék és cián árnyalattal. Általában más fémek adalékaként használják az iparban (nagy szilárdságú kerámia-fémvágók, orvosi késpengék). Nem mágneses és tartós tulajdonságait nagy pontosságú műszerek gyártása során használják fel.
Berillium
Paul Lebeau vegyész szerezte meg a 19. század végén. Eleinte ezt a fémet édességnek nevezték édességszerű íze miatt. Aztán kiderült, hogy más vonzó és eredeti tulajdonságokkal is rendelkezik, például nem akar kémiai reakcióba lépni más elemekkel, ritka kivételekkel (halogén).
A világ legerősebb féme ugyanakkor kemény, törékeny, könnyű és erősen mérgező is. Kivételes szilárdságát (például egy 1 mm átmérőjű huzal elbírja az ember súlyát) a lézer- és űrtechnológiában, valamint az atomenergiában hasznosítják.
Új felfedezések
A nagyon erős fémekről hosszan sorolhatjuk, de a technikai fejlődés halad előre. Kaliforniai tudósok nemrégiben bejelentették a világnak egy „folyékony fém” (a „folyékony” szóból) megjelenését, amely erősebb a titánnál. Ráadásul rendkívül könnyűnek, rugalmasnak és rendkívül tartósnak bizonyult. Ezért a tudósoknak meg kell alkotniuk és ki kell dolgozniuk az új fém felhasználási módjait, és a jövőben talán még sok felfedezést kell tenniük.
A Sandia National Laboratories amerikai mérnökei azt állítják, hogy sikerült létrehozniuk a legerősebb fémötvözetet, amely százszor kopásállóbb, mint a legnagyobb szilárdságú acél. A platina és az arany jól ismert, de új módon készült kombinációja lett az első olyan ötvözet, amely tulajdonságait tekintve. Ezenkívül az új anyag természetesen kenést is termel, aminek költsége általában túl magas lenne.
Érdekes módon már korábban is végeztek kísérleteket platinával és arannyal, de eddig nem tesztelték kellő gondossággal az ilyen ötvözetek szilárdságát. A tény az, hogy a hagyományos felfogás szerint egy anyag kopásállósága a keménységétől függ, és ez a fémkombináció nem büszkélkedhet ezzel a mutatóval.
Az új műben azonban John Curry és munkatársai egy alapvetően új megközelítést dolgoztak ki. Olyan ötvözetet hoztak létre, amely a szokásos 90% platinát és 10% aranyat tartalmaz, amely bizonyos módon reagál a hőre, ami lehetővé teszi, hogy a súrlódás során hosszú ideig ne deformálódjon. Ezt úgy érték el, hogy az anyag szemcsehatárainak energiáját szegregációval megváltoztatták (ez a folyamat az atomok felületi rétegeinek tulajdonságainak, összetételének és szerkezetének megváltozásával jár).
A szakértők számítógépes szimulációkkal vizsgálták a lehetséges mikrostruktúrákat az egyes atomok szintjén különböző kiindulási anyagok kombinációival. Ezen elemzés alapján hőálló ötvözeteket választottak ki valódi tesztelésre.
„Számos hagyományos ötvözet fejlesztése során az anyag szilárdságának növelését a szemcseméret csökkentésével érték el” – mondja Curry. „A szélsőséges igénybevétel és hőmérséklet hatására azonban sok közülük kitágul vagy meglágyul, különösen, ha a fáradtság felgyülemlik. ötvözetünk esetében kiváló mechanikai és termikus stabilitást látunk jelentős mikroszerkezeti változás nélkül a ciklikus súrlódási igénybevétel nagyon hosszú időszakai során."
A tanulmány szerzői szerint, ha az új ötvözetből abroncsokat gyártanának olyan driftversenyekhez, amelyeken a versenyzők átcsúsznak a kanyarokban, és nagyon gyorsan elkopnak a gumik, akkor egy ilyen kerekeken lévő autó 500-szor is megkerülhetné a Földet az egyenlítő mentén.
A tesztek során az új anyag egy másik meglepő tulajdonságára is fény derült. A súrlódás során spontán fekete film keletkezett a felületén, amelyről kiderült, hogy a szén gyémántszerű módosulata. Ez a mesterséges bevonat, amely egyszerre sima, mint a grafit, és kemény, mint a gyémánt, általában nagyon hatékony kenőanyagként működik, de előállításához összetett, magas hőmérsékletű vákuumkamrákra van szükség.
"Úgy gondoljuk, hogy a stabilitás és a nagy kopásállóság lehetővé teszi, hogy a környezetből származó széntartalmú molekulák az ötvözethez tapadjanak, lebomlanak, amikor az elcsúszik, és végül gyémántszerű szenet képeznek" - magyarázza Curry.
Így a kenőanyagnak ez a spontán generációja nemcsak meghosszabbítja az anyag élettartamát, hanem alternatív módszert is nyújthat az előállítására.