Новый сплав из четырёх металлов выдерживает нагрузки от криогенного холода до сильного нагрева

Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли совместно с коллегами из нескольких университетов западного побережья США разработали новый тугоплавкий сплав на основе ниобия, тантала, титана и гафния. Результаты работы опубликованы в декабре 2025 года.

Тугоплавкие сплавы традиционно создаются из металлов пятого и шестого периодов периодической таблицы — молибдена, ниобия, вольфрама, тантала и рения. Эти элементы обладают одними из самых высоких температур плавления среди известных металлов. Однако главным недостатком подобных материалов остаётся их хрупкость: при попытке механической обработки они разрушаются вместо того, чтобы деформироваться.

Исследователи решили эту проблему путём формирования в структуре сплава так называемых полос перегибов. Это контролируемые дефекты кристаллической решётки, при которых ориентация кристаллов меняется в определённых зонах. В процессе деформации частицы материала адаптируются к смещению кристаллов, что предотвращает образование трещин.

Испытания показали, что новый сплав сохраняет высокую вязкость разрушения в широком температурном диапазоне, включая криогенные условия вблизи абсолютного нуля. Это свойство делает материал потенциально применимым в технологиях, требующих экстремального охлаждения, — квантовых компьютерах и установках термоядерного синтеза.

Источник: Popular Mechanics