Monday, December 3, 2018

Karbida - karbon dengan 5 kombinasi element berbeda (MoNbTaVWC5)

Para ilmuan dari Duke University dan UC san Diego menemukan karbida baru yang diduga paling sulit dengan titik leleh tertinggi yang pernah ada . terbuat dari kombinasi logam murah , senyawa atau matrial baru ini segera akan dapat diaplikasikan dalam industry mesin atau perangkat keras hingga aerospace .



Karbida merupakan senyawa yang terdiri dari Carbon dan unsure lainnya . ketika karbon dipasangkan dengan titanium matrial yang terbentuk menjadi sangat keras dan memiliki titik leleh yang tinggi . itu yang menjadikan karbida yang dikatakan memiliki kompsisi ideal dijadikan sebagai  bahan kendaraan luar angkasa atau juga melapisi alat potong .

Beberapa jenis karbida yang pernah dibuat sebelumnya seperti , karbida dari tiga elemen yang membnetuk karbida kompleks . Namun jenis tersebut hanya masih dapat dibuat dalam sekala lab tidak dapat diaplikasikan dalam industry karena masih belum dapat memnuhi syarat kesetabilan yang diinginkan .

Namun penemuan ilmuan dari Duke University dan UC san Diego mengumumkan penemuan kelas baru dengan Kompsisi perpaduan karbon dengan “Lima element berbeda” . sebagaimana yang dipublikasikan pada jurnal Nature Communicatins , kesetabilan matrial tersebut sebelumnya dibuat - prediksi dengan system Komputasi oleh peneliti dari Duke University yang kemudian di sintesis di UC san Diego.

Matrial yang dihasilkan lebih keras dan ringan dari karbida yang ada saat ini , ungkap prfesor teknik mesin dan ilmu Matrial, Stefano Curtarolo , Duke. Material tersebut juga memiliki titik leleh yang sangat tinggi dari bahan yang relative dikatakan murah .

Dikutip dari dailyscience, bahwa material atau karbida ini tidak bergantung pada susunan Kristal yang terbentuk . pada dasarnya Gambaran Kristal 3-D, memberikan pemahaman bahwa kekuatan suatu matrial atau melekul senyawa bergantung pada ikatan atom teratur , dimana atom-atom menyambung seperti  teka-teki .

Ketidak sempurnaan dalam struktur Kristal disebutkan sering menambah kekuatan suatu matrial , jika retak mulai menyebar disepanjang garis ikatan molekul , atau misalnya struktur tidak selaras menyebabkan jalurnya terhenti . Logam keras , padat dapat dibuat dengan menciptakan gangguan yang sempurna pada strukturnya dengan system Annealing yaitu  proses pemanasan dan pendinginan .

Jenis Karbida baru ini , menghilangkan ketergantungan pada struktur Kristal dan ikatan stabilitas mereka , bahan – bahan tersebut sepenuhnya bergantung pada gangguan . kesulitannya adalah terletak pada kmbinasi  elemen yang tepat . Membuat bahan baru bukanlah hal yang mudah , hal yang dilakukan adalah menghitung interaksi atom melalui simulasi prinsip dimana harus menentukan lima lgam dari 91 lgam yang tersedia .

Untuk mengetahui kmbinasi mana yang dapat bercampur dengan baik , dilakukan analisis spectral berdasarkan Entropi , Entropi dihitung dengan membangun model atom demi atom .  ungkap Pranab Sarker , rekanan postdoctoral di laboraturium Curtarolo. 

Sehingga tim peneliti , mempersempit pilihan logam yang akan digunakan menjadi 8 logam yang dikenal dapat membuat senyawa karbida dengan tingkat kekerasan dan titik leleh tinggi . kemudia tim peneliti menghitung berapa energy yang dibutuhkan untuk potensi karbida lima logam untuk membentuk serangkaian besar konfigurasi acak .

Dengan melihat dua kemungkinan , yaitu jika hasilnya tersebar berjauhan menunjukan bahwa kombinasi kemungkinan akan mendukung konfigurasi tunggal dan berantakan seperti terlalu memiliki banyak bla dalam campuran . tetapi jika ada banyak knfigurasi yang tergumpal bersama-sama ini mengindikasikan bahwa matrial tersebut kemungkinan akan membentuk banyak struktur yang berbeda sekaligus , menyediakan  gangguan yang  dibutuhkan untuk stabilitas structural.
Kanneth Vecchio , Profesor NanoEngineering di UC san Diego .  Memulai mencetak material , dengan membuat 9 senyawa dengan menggabungkan unsure-unsur dalam setiap resep dalam bentuk bubuk halus , kemudian menekan mereka pada suhu 4.000 derajat farenheit dan menjalankan 2.000 Amps arus langsung melalui mereka . dari tiga resep yang diuji dua resep yang paling mungkin membentuk matrial paling stabil dengan  kombinasi logam acak yang mencetak kedua resep tersebut .

karbida baru memiliki sifat industry yang diinginkan , satu kombinasi yang tidak mungkin menonjol kmbinasi Mlibdenum , niobium , tantalum , vanadium dan tungsten yang disebut MoNbTaVWC5 .


Sc.sciencedaily
Previous Post
Next Post

0 komentar:

santun