KUZEYEGEHABER-Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Tennessee Üniversite’nde gelişmiş alaşım teorisi ve geliştirme başkanı olan Easo George, yazısını yeni yayınladığı bir araştırmasında ekibiyle birlikte elde ettikleri alaşımın dünyadaki en sert madde olduğunu belirtiyor.
Dünya’nın en sert maddesini elmas olarak biliyorduk, ancak son bilgilerle bu değişti. Gelin bu alaşım neylerden oluşuyor, Easo George ve ekibi bu alaşımı nasıl ortaya çıkarmışlar bir göz atalım.
Bu yeni alaşım krom, kobalt ve nikelden oluşuyor…
Bu alaşım, olağanüstü yüksek mukavemete ve sünekliğe sahip, bu da bilim insanlarının “olağanüstü hasar toleransı” olarak adlandırdığı duruma yol açıyor. Ayrıca garip bir şekilde alaşım soğudukça sahip olduğu hasar toleransı artıyor, yani daha da sertleşiyor.
Araştırmanın başı ve yazarı olan Easo George, alaşım hakkında şöyle diyor: “Yapısal malzemeleri tasarlarken, onların güçlü ama aynı zamanda sünek ve kırılmaya karşı dirençli olmalarını istersiniz. Genellikle dengeyi sağlamaya çalışırsınız ancak her zaman ya sertliği ya da direnci daha yüksek olur. Ancak bu alaşım hem sert hem de kırılmaya dirençli. Düşük sıcaklıklarda da kırılgan hale gelmek yerine daha da sertleşiyor.”
Normal metaller ne kadar sertse o kadar kırılgandır…
Metallerdeki atomlar, üç boyutlu uzayda tekrar eden bir düzene sahiptir. Bu model, ‘kristal kafes’ olarak bilinir. Kafeste tekrar eden bileşenler birim hücreler olarak adlandırılır. Bazen deforme olan ve olmayan birim hücreler arasında sınırlar oluşturulur. Bu sınırlar, ‘dislokasyon’ olarak adlandırılır ve metale kuvvet uygulandığında hareket ederek metalin şekil değiştirmesini sağlar. Bir metal ne kadar fazla dislokasyona sahipse, o kadar yumuşaktır.
Yani ne kadar sertse, o kadar kırılgandır. Ancak metaldeki düzensizlikler dislokasyonların hareketini kısıtlayabilir. Bu yeni alaşımın hem sert hem de dayanıklı olmasını sağlayan şey de buradan yola çıkılarak gerçekleştirilmiş.
CrCoNi’de (Krom, Kobalt, Nikel) araştırmacılar, üç dislokasyon bloğundan oluşan belirli bir dizi belirlediler. Alaşıma kuvvet uygulandığında bu dislokasyonlar şekli tahrip etmek yerine şekil değiştiriyor. Bu sebeple kırılganlık minimuma indirgenmiş oluyor…
