Шокирующий способ ужесточить металлы

металл

Кузнецы ужесточали металлы в течение многих веков путем работы их, процесс, препятствующий способности кристаллического зерна от проскальзывания мимо друг друга. Теперь бригада исследователей выяснила способ сделать почти такую же вещь к металлам в наноразмерном, ужесточив материалы на целых 20%. Открытие могло открыть дверь для новых инструментов исследования и возможно ключей к разгадке будущих ультратвердых материалов.Металлы составлены из несметного числа крошечного кристаллического зерна.

Поскольку металл искажает, дефекты на уровне атомов могут путешествовать через отдельное зерно. Когда дефект поражает край зерна, это обычно останавливается. В последние годы исследователи показали, что металлы могут быть ужесточены путем создания зерна меньшим и меньшим, таким образом сокращения движений дефектов. Проблема состоит в том, что, когда зерно переходит всего к нескольким дюжинам миллимикронов, путь, металл искажает изменения, поскольку зерно теперь в основном скользит друг мимо друга — и когда металл ослабляет этот путь, существует мало, чтобы быть сделанным.

В надежде на ужесточение таких мелкозернистых металлов исследователи в США и Швейцарии во главе с физиком Эдуардо Брингой в Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии выполнили и супермашинные моделирования и эксперименты на нанокристаллической меди, выставленной интенсивной ударной волне от высокого приведенного в действие лазера. И в моделировании и в эксперименте, ударная волна заставила многочисленные дефекты происходить в и между зерном, и эти дефекты препятствовали тому, чтобы соседнее зерно проскользнуло мимо друг друга под интенсивным давлением.

Результат, авторы сообщают 16 сентября в Науке, состоит в том, что твердость материала повысилась между 10% и 20% каждый раз, когда они запустили лазер.«Это — очень значительная газета», потому что это показывает новый способ ужесточить материалы, говорит Джулия Виртмен, материаловед из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс. Одним потенциальным продуктом, исследователи говорят, были бы капсулы ультратвердого металла для ограничения реагирующих элементов в управляемых лазером экспериментах сплава.

Но потому что текущий процесс только создает о кубическом миллиметре укрепленного материала, Бринга говорит, трудно вообразить, как это могло быть увеличено для создания более жестких частей самолета или военной брони, например. Но Виртмен отмечает, что путем понимания, что заставляет материалы укрепляться, исследователи могут в конечном счете быть в состоянии воспроизвести результаты путем роста желаемых частиц во-первых.

3 комментария

Добавить комментарий