Courtesy of InterestingEngineering

Paduan Tembaga Baru Tahan Suhu Ekstrem dengan Kekuatan Super Tinggi

28 Mar 2025, 20.50 WIB

124 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Paduan Cu3-Ta-0.5Li menunjukkan kekuatan mekanik yang tinggi dan ketahanan suhu ekstrem.
Penelitian ini membuka peluang untuk pengembangan paduan tembaga generasi baru.
Paduan ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi industri, termasuk pertahanan dan dirgantara.

Penelitian kolaboratif dari Arizona State University, US Army Research Laboratory, Lehigh University, dan Louisiana State University telah menghasilkan paduan tembaga baru yang dapat bertahan pada suhu 800°C (1472°F) selama lebih dari 10.000 jam, sambil tetap memiliki kekuatan mekanik yang tinggi. Paduan adalah kombinasi dari dua atau lebih logam yang memiliki sifat lebih baik dibandingkan logam penyusunnya. Paduan ini dapat digunakan dalam berbagai bidang, seperti konstruksi, peralatan masak, otomotif, dan dirgantara.

Paduan yang dikembangkan, yaitu Cu3-Ta-0.5Li, memiliki keunikan karena menggunakan teknik pengolahan khusus yang menjaga struktur nanokristalin paduan tersebut. Dengan menambahkan 0,5 persen litium, bentuk partikel paduan berubah menjadi struktur kuboid yang lebih stabil, meningkatkan sifat termal dan mekaniknya. Paduan ini menunjukkan kekuatan yang sangat baik, bahkan setelah terpapar suhu tinggi dalam waktu lama.

Penelitian ini tidak hanya meningkatkan pemahaman kita tentang desain paduan, tetapi juga membuka peluang untuk mengembangkan paduan tembaga generasi baru yang dapat digunakan dalam komponen listrik berkinerja tinggi, bahan struktural, serta industri dirgantara dan pertahanan. Temuan ini dipublikasikan dalam jurnal Science.

--------------------

Analisis Kami: Inovasi ini adalah tonggak penting yang memadukan kekuatan mekanis dan ketahanan termal di paduan tembaga, yang selama ini menjadi tantangan besar. Keberhasilan mempertahankan struktur nanokristal pada suhu ekstrim menandai lompatan maju dalam teknologi material yang sangat dibutuhkan untuk aplikasi industri masa depan.

--------------------

Analisis Ahli:

Kiran Solanki: Pendekatan desain paduan yang meniru mekanisme penguatan pada superalloy berbasis nikel membantu mengatasi masalah kegagalan pada suhu tinggi.

Kris Darling: Penemuan ini mengubah pemahaman kita tentang desain material tahan ekstrem dan membuka peluang pengembangan material baru untuk lingkungan-lingkungan keras.

--------------------

What's Next: Paduan tembaga-tantalum-lithium ini akan menjadi dasar bagi pengembangan material tahan panas generasi baru yang mengubah standar pembuatan komponen dalam industri pesawat terbang, pertahanan, dan elektronik berperforma tinggi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/new-copper-alloy-that-withstands-1472f

Pertanyaan Terkait

Apa yang membuat paduan tembaga baru ini istimewa?

Paduan tembaga baru ini istimewa karena dapat bertahan pada suhu 1472°F (800°C) selama lebih dari 10.000 jam sambil mempertahankan kekuatan mekanik yang tinggi.

Siapa saja yang terlibat dalam penelitian paduan tembaga ini?

Penelitian ini melibatkan Arizona State University, US Army Research Laboratory, Lehigh University, dan Louisiana State University.

Apa suhu maksimum yang dapat ditahan oleh paduan Cu3-Ta-0.5Li?

Paduan Cu3-Ta-0.5Li dapat ditahan pada suhu maksimum 1472°F (800°C).

Bagaimana cara paduan ini mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi?

Paduan ini mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi berkat lapisan bilayer tantalum yang mencegah pertumbuhan butir dan menjaga struktur nanokristalin.

Apa aplikasi potensial dari paduan tembaga ini?

Aplikasi potensial dari paduan tembaga ini termasuk dalam penukar panas, komponen listrik berkinerja tinggi, dan industri pertahanan serta dirgantara.