Fyzici z Pacific Northwest National Laboratory a Polytechnic University
Wolfram je kov s jedním z nejvyššíchbody tání, ale v čisté formě je velmi křehký, vysvětlují autoři. Smícháním wolframu s malým množstvím jiných kovů, jako je nikl a železo, lze získat slitinu, která je pevnější než čistý kov, při zachování vysokého bodu tání.
Pro další zvýšení pevnosti v tahuslitin, vědci navrhují použít speciální metodu válcování za tepla. S jeho pomocí je možné uvnitř slitiny vytvořit speciální mikrostruktury imitující perleť - vnitřní vrstvu schránek sladkovodních i mořských měkkýšů. Je známo, že tato struktura se vyznačuje nejen krásnými vzory a modulacemi, ale také dává skořápkám pevnost.
Mikrostruktura přírodní perleti (nahoře) a válcované perleti ve slitinách wolframu. Obrázek: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Výzkumníci analyzovali "perlu"mikrostruktura slitin pomocí rastrovací transmisní elektronové mikroskopie k pozorování chování atomů. V rámci perleťové struktury se těžká wolframová slitina skládá ze dvou odlišných fází: „tvrdá“ fáze téměř čistého wolframu a „tvárná“ fáze obsahující směs niklu, železa a wolframu.
Výsledky výzkumu ukazují, že vysokáPevnost wolframových těžkých slitin je způsobena vynikající vazbou mezi odlišnými fázemi, včetně úzce souvisejících "tvrdých" a "duktilních" fází. Ve své práci vědci ukázali, že řízením krystalové struktury, geometrie a chemického složení slitiny je možné vytvořit silná materiálová rozhraní v těžkých wolframových slitinách.
Takové změny zlepší materiálový design apomůže vytvořit slitiny dostatečně pevné, odolné a spolehlivé, aby vydržely obrovské teploty a vystavení elektromagnetickému záření uvnitř fúzního reaktoru. Autoři poznamenávají, že laboratoře již pracují na vytvoření prototypu reaktorové nádoby vyrobené ze slitin wolframu.
Navrhované řešení není jediné, vědci dálepo celém světě pracují na různých technologiích pro fúzní reaktor. Hi-Tech například dříve uvedl, že ruští vědci z NRNU MEPhI vyvinuli speciální pájku, která pro podobné účely zvyšuje pevnost slitiny wolframu a oceli.
Přečtěte si více:
Zemské jádro se brzy bude točit jiným směrem
Sledujte, jak vodíková superjachta „létá“ nad vodou rychlostí 75 uzlů
Mléčná dráha je na své galaktické vlákno abnormálně velká
Na obálce: stavba fúzního reaktoru ITER. Obrázek: Organizace ITER