El Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Ha desarrollado un método de análisis computacional que puede ayudar a predecir la composición y las propiedades de las aleaciones de alto rendimiento aún no hechas.
Estos materiales están compuestos de múltiples elementos cuatro o más y muy buscados por sus estructuras simples, excelentes propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas y resistencia mejorada a la oxidación o corrosión. Los avances en estos materiales podrían conducir a un chorro mejoradorendimiento del motor y eficiencia de combustible, así como otras aplicaciones en industrias donde las piezas mecánicas deben operar en entornos hostiles.
"Lo que tradicionalmente se ha hecho en el diseño de materiales es ajustar lo que sabemos sobre los materiales que ya se han descubierto, y sabemos que incluso pequeños cambios en la composición de las aleaciones pueden dar lugar a grandes cambios en sus propiedades", dijo Duane Johnson, AmesCientífico de laboratorio y teórico computacional: "Pero eso significa que hay un montón de territorio por descubrir, especialmente en aleaciones hechas de cuatro o más elementos".
Dado el gran número de combinaciones posibles de composición de aleación, sería difícil para los experimentadores saber dónde buscar la próxima nueva aleación de alta entropía. No solo eso, las aleaciones de alta entropía son notoriamente difíciles de fabricar, ya que requieren materiales caros ytécnicas de procesamiento especializadas. Incluso entonces, los intentos en un laboratorio no garantizan que un compuesto teóricamente posible sea físicamente posible, y mucho menos potencialmente útil.
"Un buen lugar para comenzar", dijo Johnson, "es poder decirle a los experimentadores dónde NO mirar". Utilizando un enfoque computacional de alto rendimiento, los investigadores utilizaron un método único de estructura electrónica para predecir las propiedades de cualquier arbitrariocomposición de aleación de alta entropía, evaluando simultáneamente su capacidad para formar una solución sólida en estructuras simples, su ordenamiento atómico, su estabilidad química y sus propiedades mecánicas a temperaturas cambiantes.
"Nuestros cálculos responden a una serie de preguntas, la más importante es '¿vale la pena mirar aquí?'", Dijo Johnson. "Podemos reducir el espacio de diseño para sistemas de componentes múltiples y rodear el área o áreas enpara enfocarse en los materiales más prometedores para investigación o desarrollo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Ames . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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