Исследовательская команда из POSTECH (Пусанский университет науки и технологий) под руководством профессора Хён Соп Кима из кафедры материаловедения, Института черных металлов и кафедры машиностроения разработала новый сплав, который сохраняет прочность и пластичность в экстремальном диапазоне температур — от -196 °C до 600 °C. Результаты работы, вызвавшие интерес в аэрокосмической и автомобильной индустрии, опубликованы в международном журнале Materials Research Letters.

Обычно металлы, используемые в быту, довольно чувствительны к изменениям температуры: зимой металлические предметы кажутся ледяными, а летом — очень горячими. Поэтому традиционные металлы оптимизируют для работы в узком температурном диапазоне, что ограничивает их эффективность при резких перепадах.

Чтобы решить эту проблему, учёные из POSTECH предложили концепцию «Гиперадаптера» и создали никелевый высокоэнтропийный сплав (HEA), воплощающий эту идею на практике.

Разработанный HEA-сплав демонстрирует почти неизменные механические свойства по всему температурному диапазону — от криогенных -196°C (77 К) до высоких 600°C (873 К). Такой уровень стабильности достигается благодаря равномерному распределению в структуре сплава наночастиц L1₂, которые выполняют роль армирующих элементов, подавляющих деформацию. Внутренняя структура сплава также способствует равномерному распределению напряжений за счёт постоянного скольжения, независимо от температуры.

Это открытие открывает новые перспективы для применения в сферах, где оборудование подвергается резким или экстремальным температурным скачкам — таких как ракетные и авиационные двигатели, автомобильные выхлопные системы, турбины электростанций и трубопроводы. Способность сплава сохранять стабильные характеристики в столь сложных условиях может существенно повысить безопасность и эффективность работы техники.

«Наш HEA преодолевает ограничения обычных сплавов и открывает новый класс материалов, не зависящих от температуры», — отмечает профессор Ким. — «Концепция Hyperadaptor — это прорыв в разработке материалов нового поколения, которые сохраняют стабильные механические свойства даже в экстремальных условиях».

Исследование поддержано Министерством науки и ИКТ Республики Корея в рамках программы развития нанотехнологий и материалов, а также Hyundai Motor Group.