Hợp kim mới siêu bền, chống bị ăn mòn

Hai công ty cùng một trường đại học ở Mỹ và Hà Lan vừa phối hợp nghiên cứu thành công một loại hợp kim mới có tính năng siêu bền và chống bị ăn mòn. Nếu dùng hợp kim này để sản xuất cánh máy bay sẽ giúp tiết kiệm 100 tỷ USD mỗi năm.

Có tên là CentrAl (chữ viết tắt của Central Reinforced Aluminium – Nhôm gia cố trung tâm), vật liệu mới này là thành quả hợp tác giữa 3 đơn vị: công ty GTM Advanced Structures (Hà Lan) chuyên về vật liệu dùng cho máy bay, công ty nhôm Alcoa (Mỹ), và khoa Kỹ thuật hàng không của Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan).

Vật liệu mới CentrAl vừa siêu bền vừa giúp tiết kiệm
chi phí sản xuất cánh máy bay. (Ảnh: TU Delft, GTM)

CentrAl có cấu trúc bao gồm những lớp kim loại cán mỏng dạng sợi (fibre metal laminate – FML), được bao bọc bởi một hay nhiều lớp nhôm dày và có chất lượng cao. Với thành phần cấu tạo này, CentrAl là một loại vật liệu xây dựng không chỉ rất vững chắc mà còn chống lại được sự ăn mòn kim loại.

Ăn mòn kim loại là một tình trạng làm giảm chất lượng của kim loại sau một thời gian dài sử dụng. Dưới tác động của tải trọng, các vết nứt sẽ dần dần xuất hiện và làm suy yếu cấu trúc của kim loại.

Cánh máy bay được sản xuất bằng CentrAl sẽ có độ bền lớn hơn nhiều so với loại cánh được chế tạo bằng nhựa gia cố bằng sợi carbon (CFRP) – loại vật liệu đang được dùng để sản xuất cánh của nhiều loại máy bay, trong đó có Boeing 787.

Không chỉ siêu bền, CentrAl còn giúp cánh máy bay nhẹ hơn khoảng 20% so với cánh được sản xuất từ CFRP. Đồng thời, CentrAl còn tạo điều kiện cho việc sửa chữa cánh máy bay được thực hiện đơn giản và nhanh chóng hơn nhiều so với cánh bằng CFRP.

Hơn nữa, vật liệu mới, có chất lượng cao này cũng giúp cánh máy bay tiêu thụ ít năng lượng hơn và không đòi hỏi sự bảo trì tốn kém.

Sản xuất cánh máy bay bằng vật liệu CentrAl sẽ giúp tiết kiệm một khoản
chi phí lên đến 100 tỉ USD (Ảnh: valetparkingheathrow)

Với ưu điểm là giảm giá thành sản xuất và tiết kiệm chi phí bảo trì, loại vật liệu mới này, khi được sử dụng rộng rãi, sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí lên đến 100 tỉ USD trên toàn thế giới.

Theo nhóm nghiên cứu, với tất cả những đặc điểm trên, CentrAl sẽ góp phần đáng kể vào việc sản xuất máy bay thực sự “xanh” và hiệu quả về mặt sử dụng năng lượng.

Tại cuộc hội nghị 4 ngày (25 - 28/09) vừa qua ở Delft (Hà Lan) về “Khả năng chịu đựng thiệt hại của cấu trúc máy bay”, 2 công ty GTM và Alcoa đã thuyết trình về vật liệu mới này trước các chuyên gia quốc tế.

Alcoa, GTM và Không quân Hoa Kỳ cũng nhấn mạnh rằng CentrAl có khả năng tạo nên cái gọi là “cấu trúc không gây lo lắng” – tức là cấu trúc ít nhạy cảm với các yếu tố gây hư hại, như sự ăn mòn kim loại, mưa đá, sự va chạm giữa máy bay và xe tải, cũng như những điều kiện bất lợi khác trong quá trình sử dụng.

Quang Thịnh