Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie gibt es immer mehr Arten neuer Legierungen. Hier sind einige der wichtigsten.
Leichtmetalllegierungen
Eine Aluminium-Lithium-Legierung zeichnet sich durch eine hohe spezifische Festigkeit (Bruchfestigkeit/Dichte), eine hohe spezifische Steifigkeit und eine niedrige relative Dichte aus. Wenn es als modernes Flugzeughautmaterial verwendet wird, kann ein großes Passagierflugzeug das Gewicht um 50 kg reduzieren. Nehmen Sie als Beispiel die Boeing 747. Für jede Reduzierung um 1 kg können 2.000 Dollar pro Jahr verdient werden. Titanlegierungen sind leichter als Stahl, korrosionsbeständig, nicht magnetisch und weisen eine hohe Festigkeit auf. Es ist ein ideales Material für Luftfahrt- und Marineschiffe.
Wasserstoffspeicherlegierung
Aufgrund der begrenzten Vorräte an Öl und Kohle und der durch deren Nutzung verursachten Umweltverschmutzung, insbesondere der globalen Ölkrise in den 1970er Jahren, ist Wasserstoff als neuer sauberer Kraftstoff zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. Im Prozess der Energienutzung von Wasserstoff sind die Speicherung und der Transport von Wasserstoff ein wichtiges Bindeglied. Im Jahr 1969 entwickelte Philips aus den Niederlanden die Wasserstoffspeicherlegierung LaNi5, die eine große Menge Wasserstoff reversibel absorbieren und abgeben kann. Die Dichte von Wasserstoff in seiner Hydridlegierung LaNi5H6 entspricht der von flüssigem Wasserstoff und ist etwa 1000-mal so hoch wie die von Wasserstoff.
Eine Wasserstoffspeicherlegierung ist eine Legierung aus zwei spezifischen Metallen, von denen eines eine große Menge Wasserstoff unter Bildung eines stabilen Hydrids absorbieren kann, während das andere Metall eine geringe Affinität zu Wasserstoff aufweist, sich Wasserstoff darin jedoch leicht bewegen lässt. Mg, Ca, Ti, Zr, Y und La gehören zum ersten Metall, während Fe, Co, Ni, Cr, Cu und Zn zum zweiten Metall gehören. Ersteres steuert die Menge des gespeicherten Wasserstoffs, während letzteres die Reversibilität des freigesetzten Wasserstoffs steuert. Durch die sinnvolle Vorbereitung der beiden können die Wasserstoffabsorptions- und -desorptionseigenschaften der Legierung angepasst werden, um ein ideales Wasserstoffspeichermaterial herzustellen, das Wasserstoff bei Raumtemperatur reversibel absorbieren und abgeben kann.
Superlegierung
Eine Nickel-Kobalt-Legierung hält der hohen Temperatur von 1200 Grad stand und kann für Komponenten von Düsenflugzeugen und Gasturbinen verwendet werden. Die nichtmagnetische hitzebeständige Ni-Co-Fe-Legierung weist auch bei 1200 Grad eine hohe Festigkeit und gute Zähigkeit auf und kann für Teile von Raumfähren und Steuerstäben von Atomreaktoren verwendet werden. Die zukünftige Forschungsrichtung besteht weiterhin darin, Legierungsmaterialien zu finden, die die Anforderungen an hohe Temperaturbeständigkeit, Langzeitbetrieb (mehr als 10.000 Stunden), Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit erfüllen.
