Van aluminium, lithium, magnesium, scandium en titanium kun je een metaallegering maken die net zo licht is als aluminium maar sterker dan titanium. Kwestie van entropie, schrijven onderzoekers uit Qatar en North Carolina.
Dergelijke ‘high entropy alloys’zijn een hot item in de metallurgie. De truc is dat je niet van één element uitgaat waar je kleine hoeveelheden van de rest bij mengt, zoals bij klassieke metaallegeringen, maar van alle componenten ongeveer even veel neemt. Die componenten worden dan als het ware gedwongen om samen in één kristalrooster te gaan zitten: dankzij de entropiewinst pakt dat energetisch gunstiger uit dan ontmengen en elk de eigen kristalstructuur aannemen. Het helpt als alle betrokken atoomkernen ongeveer even groot zijn.
Eerder dit jaar liet Berkeley Lab al zien dat dit effect optreedt wanneer je chroom, mangaan, ijzer, kobalt en nikkel mengt. Nu blijkt het dus ook te werken met vijf lichtere elementen: 10 procent magnesium, 30 procent titanium en 20 procent aluminium, lithium en scandium. Je bereidt het door poeders van deze metalen te mengen en ze zestien uut te mengen in een kogelmolen. Het resultaat heeft een dichtheid van 2,67; de hardheid doet denken aan die van keramiek, maar de legering is duidelijk minder bros. Nader onderzoek leerde dat het is opgebouwd uit één enkele fase, uitgesplitst in kubische nanokristalletjes. Per ongeluk is ook ontdekt dat verontreiniging met een beetje stikstof en zuurstof een behoorlijke invloed heeft, al is onduidelijk wat er dan precies gebeurt.
Het enige probleem met dit materiaal is voorlopig dat scandium een zeldzaam element is en daardoor onbetaalbaar. De andere vier componenten zijn wél goedkoop en gezocht wordt nu naar iets dat het scandium kan vervangen.
Bron, lees meer:
C2W
ScienceDaily
Publicatie:
Khaled M. Youssef, et al.: A Novel Low-Density, High-Hardness, High-entropy Alloy with Close-packed Single-phase Nanocrystalline Structures
Laatste berichten
- 09:10 Kan de quantum oorzaak van opwarming de klimaatontkenning verminderen 11
- 08:38 meter uitlezen 10
- 08:30 afkoelen 12
- 18 mar Bestaat quantumcomputing en informatie (theorie) al bijna 90 jaar? 3
- 18 mar Oude wijn in nieuwe zakken 5
- 17 mar Scoop Natuurkunde voor de bovenbouw 5/6 vwo. 20
- 17 mar Welke vormen van quantumbiologie zijn mogelijk?
- 17 mar Integraal 9
- 17 mar electromagneet op vloeibaar ijzer 2
- 16 mar Wat is sneller? Opwarmen of afkoelen? 120
- 15 mar Permanente magneet 7
- 15 mar Speelt / spelen 1
- 14 mar Verdwenen formule voor inductiespanning 26
- 14 mar Voeding batterijlader 11
- 14 mar [scheikunde] hulp oefening berekening redoxtitraties 1
- 14 mar [wiskunde] Calculus 2 en fluxintegralen 4
- 12 mar De horens van de vikingen. 2
- 11 mar [EU recht] Verplichtingen verpakking 1
- 11 mar jp2 naar jpg onder terminal. linux/ubuntu 10
- 10 mar windturbines: hoe een alternator te quatificeren? 5
Nieuwsberichten
- 04 mar Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
- 31 okt AI kan via stem diabetes vaststellen 11
- 21 okt Einstein krijgt wéér gelijk 45
- 07 feb witter dan wit 20
- 19 jun irrigatie en de aardas