Физици от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория и Политехническия университет
Волфрамът е метал с една от най-високитеточки на топене, но в чист вид е много крехък, обясняват авторите. Чрез смесване на волфрам с малки количества други метали като никел и желязо може да се получи сплав, която е по-здрава от чистия метал, като същевременно поддържа висока точка на топене.
За допълнително увеличаване на якостта на опънсплави, изследователите предлагат да се използва специален метод на горещо валцуване. С негова помощ е възможно да се създадат специални микроструктури вътре в сплавта, които имитират седеф - вътрешния слой от черупки на сладководни и морски мекотели. Известно е, че тази структура не само се отличава с красиви шарки и модулации, но и придава здравина на черупките.
Микроструктура на естествен седеф (отгоре) и валцуван седеф във волфрамови сплави. Изображение: J. V. Haag IV et al., Научни доклади
Изследователите анализираха "перла"микроструктура на сплави с помощта на сканираща трансмисионна електронна микроскопия за наблюдение на поведението на атомите. В рамките на перлената структура тежката волфрамова сплав се състои от две отделни фази: „твърда“ фаза от почти чист волфрам и „пластична“ фаза, съдържаща смес от никел, желязо и волфрам.
Резултатите от изследванията показват, че високоСилата на волфрамовите тежки сплави се дължи на отличното свързване между различни фази, включително тясно свързани "твърди" и "пластични" фази. В своята работа изследователите показаха, че чрез контролиране на кристалната структура, геометрията и химическия състав на сплавта е възможно да се създадат здрави материални интерфейси в тежки волфрамови сплави.
Такива промени ще подобрят материалния дизайн ище помогне за създаването на достатъчно здрави, издръжливи и надеждни сплави, за да издържат на огромните температури и излагането на електромагнитно излъчване вътре в термоядрения реактор. Авторите отбелязват, че лабораториите вече работят върху създаването на прототип на корпус на реактор, изработен от волфрамови сплави.
Предложеното решение не е единственото, смятат ученитепо целия свят работят върху различни технологии за термоядрени реактори. Например, Hi-Tech по-рано каза, че руски учени от NRNU MEPhI са разработили специална спойка, която увеличава якостта на сплав от волфрам и стомана за подобни цели.
Прочетете още:
Ядрото на Земята скоро ще се върти в различна посока
Гледайте как водородната суперяхта „лети“ над водата със 75 възела
Млечният път е необичайно голям за своята галактическа нишка
На корицата: конструкция на термоядрения реактор ITER. Изображение: Организация ITER