سبيكة تمسك بالحرارة كما تمسك الملقط بالجمر ✎

الأصل: "A Novel Nb-Based Eutectic Superalloy with Exceptional Ultrahigh-Temperature Mechanical Properties"
arXiv:2609.06848v1 · 2026-09-06 · CC BY-NC-ND 4.0 · تحليل مستقل · 1 دقيقة
مادة جديدة من النيوبيوم لا تلين حتى عند 1500 درجة مئوية، وتكلفتها منخفضة كالفولاذ المقاوم للصدأ.

إذا أدخلت ملقطًا فولاذيًا في فرن صهر الحديد، فسرعان ما يلين ويتدلى. حتى أكثر المعادن مقاومةً للحرارة المستخدمة في المحركات النفاثة تعمل فقط حتى 1300 درجة مئوية. أما السبيكة الجديدة القائمة على النيوبيوم فتحافظ على شكلها عند 1500 درجة مئوية، وهو أشد حرارة من حمم البركان.

السر يكمن في بنيتها الداخلية. عند التصلب، ينفصل المصهور إلى نوعين من الطبقات: صفائح صلبة من مركب النيوبيوم مع الكربون، وطبقات رقيقة لينة من خليط النيوبيوم مع الموليبدينوم. الناتج يشبه الخشب الرقائقي، حيث تتناوب طبقات الخشب مع الغراء. الصفائح الصلبة تمنع المعدن من التدفق، بينما الطبقات اللينة تسمح له بالانحناء بدلًا من التكسر.

عند 1500 درجة مئوية، تتحمل هذه السبيكة إجهادًا مقداره 19 كيلوجرامًا لكل مليمتر مربع، أي ما يعادل تقريبًا تعليق قطتين على سن قلم رصاص.

اختبر العلماء السبيكة: بعد 100 ساعة في الفرن عند 1400 درجة مئوية، لم تزد سماكة الطبقات ولم تلتصق ببعضها. هذا يعني أن الجزء المصنوع من هذه السبيكة سيعمل لفترة طويلة. والأهم أن تكلفة المواد الخام تبلغ حوالي 85 دولارًا للكيلوجرام، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، ويمكن صنع الأجزاء بالصب العادي.

درجة انصهار سبيكة NMC-1 هي 2311 درجة مئوية، أي أقل بـ 166 درجة مئوية فقط من درجة انصهار النوبيوم النقي. في حين أن تكلفة المواد الخام حوالي 85 دولارًا للكيلوغرام فقط، وهو ما يقارن بسعر بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ.

في رواية آرثر كلارك «ينابيع الجنة»، وُصف مصعد فضائي يتطلب مادة ذات قوة خيالية عند درجات حرارة عالية. على الرغم من أن NMC-1 بعيد عن هذه المتطلبات، فإن فكرة التقوية اليوتكتيكية نفسها تتناغم مع البحث عن مواد قادرة على تحمل الظروف القاسية.