| 9 октября 2019 | Новости науки и техники

Создана новая форма серебра, прочность которого превосходит теоретический предел

Структура серебра


Когда дело касается свойств различных металлов, всегда существует компромисс между их прочностью и удельной электрической проводимостью. Однако, это может измениться с появлением нового класса материалов, таких, как форма серебра, созданная недавно одной из групп исследователей. Используя в своих интересах дефекты кристаллической решетки, ученые из университета Вермонта сохранили проводимость металла, придав ему настолько высокую прочность, что она даже превосходит теоретический предел, считавшийся незыблемым в течение нескольких десятилетий.

Дефекты кристаллической решетки - это "зло", которое неизбежно возникает в процессе производства. В некоторых случаях эти дефекты служат причиной уязвимости металлов к различным отрицательным факторам и снижают их долговечность. Объединение нескольких металлов в сплавы позволяет преодолеть часть проблем, но, как правило, от этого страдает электрическая и тепловая проводимость конечного материала.

Прочность серебру придало совсем малое количество меди, введенной в этот благородный металл. В результате прочность серебра увеличилась на целых 42 процента по сравнению с самой прочной формой этого металла, полученной ранее. Но при этом, электрическая проводимость серебра практически не пострадала, а самым интересным является то, что прочность превосходит так называемый предел Холла-Петча (Hall-Petch limit).

Соотношение Холла-Петча является одним из основных параметров, используемых в материаловедении уже более 70 лет. Согласно ему, с уменьшением размеров кристаллических зерен структуры, увеличивается прочность металла. Но существует некий предел (в несколько нанометров), после которого границы зерен становятся непостоянными и прочность металла снова снижается.

Исследователям удалось обойти этот предел, создав то, что они назвали термином "нанокристаллическая-наноперекрученная форма металла". Поскольку атомы меди намного меньше по размерам атомов серебра, они обычно скапливаются в районах границ кристаллических зерен серебра. Это препятствует перемещению дефектов, эффекту, который несет ответственность за повторное снижение прочности металла. И в то же самое время, атомы меди не мешают движению электронов, сохраняя высокое значение удельной электропроводимости.

Ученые утверждают, что подобная уловка может быть успешно использована и по отношению к другим металлам. Это, в свою очередь, может быть использовано для создания более прочных материалов, из которых будут строиться новые самолеты, космические аппараты, ядерные реакторы, солнечные батареи и многое другое.

"Это представляет собой совершенно новый класс материалов, и мы только начинаем понимать, как все это устроено и работает" - рассказывает Фредерик Сансоз (Frederic Sansoz), ведущий исследователь, - "Скоро мы будем в состоянии рассчитывать и создавать подобные материалы с заранее известными свойствами, которые можно будет использовать в самых разных областях промышленности".




Ключевые слова:
Серебро, Металл, Прочность, Проводимость, Предел, Дефект, Атом, Медь

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Обнаружен новый материал, получивший титул самого прочного материала естест ...
  • Разработан новый сплав, обладающий более высоким соотношением прочности к в ...
  • Создан невероятно прочный композитный материал, состоящий из графена и мета ...
  • Недостаточная прочность - ахиллесова пята графена
  • Ученые нашли способ получения стабильных нанометаллов для их использования ...




  • 9 октября 2019 13:23
    #1 Написал: Tezarius

    Публикаций: 0
    Комментариев: 14
    Забавно, цитата из Википедии:

    Стерлинг (англ. Sterling [silver]) — название сплава из 92,5 % (и выше) серебра и 7,5 % других металлов, обычно меди (серебро 925 пробы и выше). Чистое серебро 999 пробы слишком мягко для создания больших предметов, поэтому его обычно сплавляют с медью, чтобы придать прочность и при этом сохранить пластичность и красоту благородного металла.

    Оказывается, иногда для научного открытия нужно лишь задавать вопрос "а почему?", читая энциклопедию ;)
        
    10 октября 2019 02:47
    #2 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 349
    Великая наука Алхимия появилась в результате поиска способа делать из бронзы золото. Но когда научились делать золото прямо из воздуха, а кроликов доставать из шляпы, то Алхимия стала антиквариатом... Сегодня антиквариат продают по цене нанотехнологий:)))
        
    16 октября 2019 12:00
    #3 Написал: olgamorevich

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1
    Мне очень бы хотелось попасть на конференцию по этой теме. Есть некоторые наработки, которыми хочется поделиться. Если надо даже сюда обращусь за помощью, чтобы приехать
        
    22 октября 2019 00:00
    #4 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 424
    Ой, да ладно... Всегда в релюшках времён СССР на медное основание ставилась "плямба" из серебра.
    Наверное, наши инженеры знали, что к чему.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.