Titanyum - Altın Alaşımı, Çoğu Çelikten 4 Kat Daha Sert*

Titanyum, yapay diz ve kalça eklemleri için önde gelen bir malzemedir, çünkü güçlü, aşınmaya dirençli ve toksik içermeyen bir malzemedir. Ancak Rice Üniversitesi fizikçileri beklenmedik bir keşif yaparak, yapay eklemlerin, üçte bir oranında altın ilavesi ve özel bir atom yapısıyla birlikte geliştirilebileceklerini gösterdiler.

Yeni bir araştırmanın yöneticisi Profesör Emilia Morosan, "Çoğu çelikten yaklaşık üç ila dört kat daha sert" dedi. "Şu an çoğu diş implantlarında ve eklemlerde protez olarak kullanılılan saf titanyumdan dört kat daha sert."

"Bu bileşiği yapmak zor değil ve o yeni bir malzeme de değil" diye ekledi.

Nitekim, atomun atomları sıklıkla sertlikle ilişkili olan 'kübik' bir kristal yapıda sıkıca paketlenmiş olduğu atomun yapısı biliniyordu. Prof Dr Morosan ve eski lisansüstü öğrencisi Eteri Svanidze'nin (eş yazarın) bileşimin ultrahard "beta" formunun saf bir örneğini ilk üreten kişi olduğu açık değildir. Ancak şans eseri birkaç tatilden dolayı onlar ve onların yazarları, maddenin olağanüstü özelliklerini belgeleyen ilk kişilerdir.
"Yeni bir bileşik yaptığımızda yaptığımız şeylerden biri de röntgen ışını için toz haline getirmeye çalışmaktır. Bu, bileşimi, saflığı, kristal yapısını ve diğer yapısal özelliklerini tanımlamada yardımcı olur, "Prof Morosan açıkladı. "Titanyum-altın öğütmeye çalıştığımızda yapamadık. Hatta bir elmas (kaplamalı) harç ve havyar aldım ve hala öğütemedik "dedi.
Prof Morosan ve Svanidze, bileşimin tam olarak ne kadar sert olduğunu belirlemek için takip testleri yapmaya karar verdiler ve bu esnada diğer titanyum ve altın bileşimlerinin sertliğini ölçme kararı aldılar. Orijinal çalışma.
Ekstra bileşiklerden biri, üç bölüm titanyum ve yüksek sıcaklıkta hazırlanmış bir parça altın karışımıydı.
Ekibin o zamanlar bilmediği şey, nispeten yüksek sıcaklıkta titanyum-3-altın yapmanın, alaşımın beta sürümünün hemen hemen saf bir kristal biçimi üretmesiydi. Daha düşük sıcaklıklarda atomlar başka bir kübik yapıya yöneliyorlar - alfa formu titanyum-3-altın. Alfa yapısı normal titanyum kadar serttir. Daha önce titanyum-3-altının sertliğini ölçen laboratuvarların büyük oranda atomların alfa düzeninden oluşmuş örnekleri ölçtüğü görülüyor.
Örneğin biyomedikal implantlar için iki temel önlem biyouyumluluk ve aşınma direncidir. Titanyum ve altın kendileri tarafından en çok biyouyumlu olan metaller arasındadır ve genellikle tıbbi implantlarda kullanılırlar, ekip titanyum-3-altının kıyaslanabilir olacağına inanıyorlardı. Texas Üniversitesi'ndeki meslektaşları tarafından Houston'daki Anderson Kanser Merkezi'nde yapılan testler, yeni alaşımın saf titanyumdan daha biyolojik olarak uyumlu ve aşınmaya dirençli olduğunu tespit etti.
Prof Morosan, grubunun beta titanyum-3-altının kristal yapısını daha ileri düzeyde araştırmak ve kimyasal katkıcıların sertliğini daha da iyileştirebileceklerini görmek için takip testleri yapmayı planladığını söyledi.


Kaynak: http://www.materialsforengineering.co.uk/engineering-materials-news/titanium-gold-alloy-four-times-harder-than-most-steels/143720/