Шыны материалдарын қартаюға қарсы зерттеулердегі жаңа жетістіктер

Жақында Қытай Ғылым академиясының Механика институты әйнек материалдарының қартаюына қарсы жаңа жетістіктерге жету үшін отандық және шетелдегі зерттеушілермен ынтымақтасады және алғаш рет эксперименталды түрде әдеттегі металл шынының өте жас құрылымын жүзеге асырды. ультра жылдам уақыт шкаласы. Сәйкес нәтижелер Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)) журналында жарияланған соққыға қысу арқылы металл көзілдірікті ультра жылдам экстремалды жасару деп аталады.

Метатұрақты шыны материалы термодинамикалық тепе-теңдік күйге дейін өздігінен қартаю үрдісіне ие және сонымен бірге ол материал қасиеттерінің нашарлауымен бірге жүреді. Дегенмен, сыртқы энергияны енгізу арқылы ескірген шыны материал құрылымды жасартуы мүмкін (жасарту). Бұл қартаюға қарсы процесс, бір жағынан, әйнектің күрделі динамикалық әрекетін негізгі түсінуге ықпал етеді, екінші жағынан, шыны материалдарын инженерлік қолдану үшін де қолайлы. Соңғы жылдары кең қолдану перспективалары бар металл шыны материалдары үшін материалдардың механикалық және физикалық қасиеттерін тиімді бақылау үшін аффинді емес деформацияға негізделген құрылымдық жасару әдістерінің сериясы ұсынылды. Дегенмен, барлық бұрынғы жасару әдістері төмен стресс деңгейінде жұмыс істейді және жеткілікті ұзақ уақыт ауқымын талап етеді, сондықтан үлкен шектеулерге ие.

Жеңіл газды пистолетті құрылғының қос мақсатты пластина соғу технологиясына негізделген зерттеушілер цирконий негізіндегі әдеттегі металл әйнек шамамен 365 наносекундта жоғары деңгейге дейін тез жасаратынын түсінді (адамның көзді жыпылықтауына кететін уақыттың миллионнан бір бөлігі). көз). Энтальпия өте тәртіпсіз. Бұл технологияның міндеті металдық шыныға бірнеше GPa деңгейіндегі бір импульстік жүктеуді және өтпелі автоматты түсіруді қолдану болып табылады, осылайша ығысу жолақтары және шашырау сияқты материалдардың динамикалық бұзылуын болдырмас үшін; сонымен бірге флайердің соққы жылдамдығын басқара отырып, металл Әйнектің жылдам жасаруы әртүрлі деңгейде «қатып қалады».

Зерттеушілер термодинамика, көп масштабты құрылым және «Босе шыңы» фонон динамикасы тұрғысынан металдық әйнектің ультра жылдам жасару процесі бойынша жан-жақты зерттеу жүргізіп, шыны құрылымының жасаруы нано масштабты кластерлерден келетінін анықтады. «Қығуға өту» режимі арқылы индукцияланған бос көлем. Осы физикалық механизмнің негізінде өлшемсіз Дебора саны анықталады, ол металл шынының ультра жылдам жасаруының уақыт шкаласы мүмкіндігін түсіндіреді. Бұл жұмыс металл шыны құрылымдарын жасарту уақытының ауқымын кем дегенде 10 ретке ұлғайтты, материалдың осы түрінің қолдану өрістерін кеңейтті және адамдардың шынының ультра жылдам динамикасы туралы түсінігін тереңдетеді.


Жіберу уақыты: 06 желтоқсан 2021 ж