Odkritje nove kvazikristalne al-zlitine v Laboratoriju za materiale Fakultete za strojništvo
Datum objave: 13. 05. 2021
V Laboratoriju za materiale Fakultete za strojništvo UM že od leta 2003 razvijajo kvazikristalne aluminijeve zlitine. Kvazikristalne snovi, ki imajo red dolgega dosega brez periodičnosti, je leta 1982 odkril Daniel Shechtman in za to odkritje je leta 2011 dobil Nobelovo nagrado.

V raziskavah so razvili novo aluminijevo zlitino na osnovi zlitine Al-Mn-Cu-Sc-Zr-Be, v kateri nastanejo pri toplotni obdelavi kvazikristalni izločki, ki vplivajo na povečanje trdnostnih lastnosti ter hkrati izboljšujejo obstojnost pri povišanih temperaturah.

Z načrtovano kemično sestavo, ustreznim načinom litja ter inovativnim postopkom toplotne obdelave povzročijo množičen nastanek dveh vrst izločkov: kvazikristalnih izločkov, ki so veliki do 50 nm in še manjših od 5 do 10 nm velikih lupinastih kristalnih izločkov. Oboji utrjujejo zlitino, predvsem pa je pomembno, da tudi pri povišanih temperaturah uporabe (nad 250 °C) ostanejo stabilni, s čimer vplivajo na izboljšano toplotno obstojnost tovrstnih zlitin.

Za novo kvazikristalno Al-zlitino so prejeli evropski patent EP 3 456 853 B1.​

Patentni preizkuševalci so potrdili, da gre za novo in industrijsko uporabljivo aluminijevo zlitino. Imetnik izuma je Univerza v Mariboru, izumitelja sta prof. dr. Franc Zupanič in doc. dr. Tonica Bončina. Nadaljnji razvoj teh zlitin poteka na različnih področjih uporabe pri povišanih temperaturah, spajanju in mehatronskem nanašanju prevlek.
 
Prisotnost izločkov s kvazikristalno strukturo so raziskaliz visokoločljivo elektronsko presevno mikroskopijo HRTEM v okviru projekta ESTEEM2 in sodelovanjem z TU Graz prof. Ferdinandom Hoferjem in dr. Christianom Gspanom (slika 1 in 2).


ZL40SZ02_4mm_400_1h_BF_0034.jpg

 Slika 1: Izločki v mikrostrukturi nove Al-zlitine(TEM)


ZL40SZ02_4mm_400_1h_FEI HAADF_0032.jpg

Slika 2: Atomske strukture  v novi Al-zlitini (HRTEM)


 Univerza v Mariboru, Slomškov trg 15, 2000 Maribor | +386 2 23 55 280 | rektorat@um.si | Davčna številka: SI 71674705 | Piškotki | Prijava