Научный коллектив лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ достиг значительного прогресса в создании перспективного материала для экстремальных условий. Речь идет о монокристаллическом сплаве системы кобальт-никель-алюминий-железо (CoNiAlFe), обладающем улучшенным двусторонним эффектом памяти формы. Уникальность разработки заключается в целенаправленном расширении диапазона рабочих температур и повышении механической прочности материала, что критически важно для его применения в северных широтах и космическом пространстве.
Ключевым усовершенствованием стало смешивание уже существующего трехкомпонентного сплава CoNiAl с железом. Рабочий температурный диапазон нового материала расширился на 50 °C со смещением в область низких температур. Одновременно с этим сплав CoNiAlFe стал способен выдерживать механические нагрузки в полтора раза выше, чем его предшественник, достигая показателя в 1000 мегапаскалей.
Сплав демонстрирует эффект памяти формы в циклах «охлаждение-нагрев» при отсутствии нагрузки. Величина обратимой деформации достигла порядка 6−8%. Эффект сохраняется на протяжении не менее 100 циклов. Легирование железом способствует увеличению энтропии смещения в сплаве, что, в свою очередь, повышает термомеханическую и циклическую стабильность проявления сверхэластичности. В итоге термомеханическая стабильность материала может сохраняться до 200 °C.
Инновационный сплав подходит для изготовления актюаторов и приводов, используемых в конструкции ледоколов, космических кораблей и систем автоматики, например, в пожарной сигнализации. В настоящее время исследователи переходят к заключительному этапу проекта, в рамках которого планируется всесторонне изучить термомеханическую стабильность монокристаллов CoNiAlFe при высоких нагрузках.
Ранее исследователи СФТИ ТГУ добились уникального результата в материаловедении — впервые зафиксирован аномально высокий эффект памяти формы в новом высокоэнтропийном сплаве.
