Ett nyligen genomfört genombrott har rapporterats av en framstående professor och hans team vid Royal Melbourne Institute of Technology i Australien. De har designat och utvecklat ett nytt Ti-6Al-4V-legeringsmetamaterial med flera topologiska strukturer. Detta lätta och höghållfasta material uppvisar exceptionell värmebeständighet, korrosionsbeständighet och biokompatibilitet, ärvt från Ti-6Al-4V-legeringen. Det är lämpligt för många olika applikationer på grund av dessa egenskaper.
Till exempel:
Den kan användas i sandwichkonstruktioner för termiska skyddssystem i höghastighetsflygplan, även vid temperaturer nära 600 grader vid användning av högtemperatur titanlegeringar. Om strukturen är gjord av nickelbaserade högtemperaturlegeringar kan det vara möjligt att arbeta vid ännu högre temperaturer som närmar sig 900 grader.
Med sin unika kombination av lättvikt, hög hållfasthet, korrosionsbeständighet och värmebeständighet kan den användas vid tillverkning av obemannade drönare av titan för övervakning på nära håll, skogs- och industribrandsläckning och som strukturella komponenter i flygplanskontrollytor.
Det kan också fungera som ett implantatmaterial för benersättningar, olika medicinska apparater och tillverkning av lätta strukturella komponenter.
Ytterligare optimering av strukturen syftar till att minska dess densitet till cirka 1,0 g/cm³, vilket möjliggör tillämpningar av lätta, höghållfasta, korrosionsbeständiga och värmebeständiga titanlegeringar med en densitet som liknar vatten.
I denna studie kombinerade teamet på ett genialiskt sätt ihåliga tunnväggiga stavmekaniska metamaterial med tunnplåtsmekaniska metamaterial, vilket resulterade i en distinkt strukturell form som avviker från tidigare rapporterade metamaterialtopologier. Genom att utnyttja fördelarna med båda strukturerna uppnår materialet betydande förbättringar i mekanisk prestanda samtidigt som de grundläggande egenskaperna hos det ursprungliga ihåliga tunnväggiga stavmetamaterialet bibehålls.
