Исследователи из Сибирского физико-технического института ТГУ значительно улучшили эффект памяти формы в высокоэнтропийных сплавах. Включение малых количеств углерода обеспечило повышенную стабильность материала, который восстанавливает свою форму после нагрузки и теплового воздействия. Эти свойства востребованы в авиастроении, медицине и робототехнике. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Высокоэнтропийные сплавы — это сложные смеси из нескольких элементов в схожих концентрациях. Они не имеют основного атома и обеспечивают значительный эффект памяти формы, идеальный для применения в актуаторах и других механизмах.
Ученые из ТГУ, под руководством профессора Юрия Чумлякова, разработали метод получения крупных монокристаллов сплава (FeMnCr)60Co35Ni4.8C0.2. Добавление 0,2% углерода увеличило стабильность и эффект памяти формы до 17%, приближаясь к теоретическому максимуму мартиенситного превращения.
Ранее в сплавах Fe-Mn-Si эффект составлял 9,3%, а аналогичные высокоэнтропийные сплавы без углерода достигали 12-15,7%.
Главный научный сотрудник Ирина Киреева отметила, что углерод увеличивает прочность сплава и способствует бесдефектному мартиенситному превращению, улучшая циклическую стабильность в условиях нагрузки и тепла.
Исследования показали, что при напряжении более 150 мегапаскалей конкуренция между пластической деформацией и фазовым переходом ограничивает эффект памяти до 13,8%. Это важно для разработки сплавов с улучшенными характеристиками.
Киреева добавила, что для практического использования необходимо создавать текстурированные поликристаллы и искать более доступные химические составы, продолжая работу с системами Fe-Mn-Cr-Ni-Si.
Созданы пленочные материалы на основе хитозана. В ходе работы были изучены полимерные композиты с матрицей из хитозана, в которую введён малослойный графен (МСГ), равномерно распределённый благодаря использованию стабилизаторов плюроника F108 и поливинилпирролидона.