Φυσικοί από το Εθνικό Εργαστήριο Northwest του Ειρηνικού και το Πολυτεχνείο
Το βολφράμιο είναι ένα μέταλλο με ένα από τα υψηλότερασημεία τήξης, αλλά στην καθαρή του μορφή είναι πολύ εύθραυστο, εξηγούν οι συγγραφείς. Με την ανάμειξη βολφραμίου με μικρές ποσότητες άλλων μετάλλων όπως το νικέλιο και ο σίδηρος, μπορεί να ληφθεί ένα κράμα που είναι ισχυρότερο από το καθαρό μέταλλο, διατηρώντας παράλληλα υψηλό σημείο τήξης.
Για περαιτέρω αύξηση της αντοχής σε εφελκυσμόκράματα, οι ερευνητές προτείνουν τη χρήση ειδικής μεθόδου θερμής έλασης. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να δημιουργηθούν ειδικές μικροδομές μέσα στο κράμα που μιμούνται το φίλντισι - το εσωτερικό στρώμα του γλυκού νερού και των κελυφών θαλάσσιων μαλακίων. Είναι γνωστό ότι αυτή η δομή δεν διακρίνεται μόνο από όμορφα σχέδια και διαμορφώσεις, αλλά δίνει επίσης αντοχή στα κελύφη.
Μικροδομή από φυσικό φίλντισι (κορυφή) και έλασης φίλντισι σε κράματα βολφραμίου. Εικόνα: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Οι ερευνητές ανέλυσαν το "μαργαριτάρι"μικροδομή κραμάτων με χρήση ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας μετάδοσης σάρωσης για την παρατήρηση της συμπεριφοράς των ατόμων. Μέσα στη μαργαριταρένια δομή, το βαρύ κράμα βολφραμίου αποτελείται από δύο διακριτές φάσεις: μια "σκληρή" φάση σχεδόν καθαρού βολφραμίου και μια "όλκιμο" φάση που περιέχει ένα μείγμα νικελίου, σιδήρου και βολφραμίου.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι υψηλόΗ αντοχή των βαρέων κραμάτων βολφραμίου οφείλεται στην εξαιρετική σύνδεση μεταξύ ανόμοιων φάσεων, συμπεριλαμβανομένων των στενά συγγενών "σκληρών" και "όλκιμων" φάσεων. Στην εργασία τους, οι ερευνητές έδειξαν ότι ελέγχοντας την κρυσταλλική δομή, τη γεωμετρία και τη χημική σύνθεση του κράματος, είναι δυνατό να δημιουργηθούν ισχυρές διεπιφάνειες υλικού σε βαριά κράματα βολφραμίου.
Τέτοιες αλλαγές θα βελτιώσουν τον σχεδιασμό του υλικού καιθα βοηθήσει στη δημιουργία κραμάτων αρκετά ισχυρά, ανθεκτικά και αξιόπιστα ώστε να αντέχουν τις τεράστιες θερμοκρασίες και την έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μέσα σε έναν αντιδραστήρα σύντηξης. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι τα εργαστήρια εργάζονται ήδη για τη δημιουργία ενός πρωτότυπου δοχείου αντιδραστήρα από κράματα βολφραμίου.
Η προτεινόμενη λύση δεν είναι η μόνη, λένε οι επιστήμονεςσε όλο τον κόσμο εργάζονται σε διάφορες τεχνολογίες για έναν αντιδραστήρα σύντηξης. Για παράδειγμα, η Hi-Tech είπε προηγουμένως ότι Ρώσοι επιστήμονες από το NRNU MEPhI έχουν αναπτύξει μια ειδική συγκόλληση που αυξάνει την αντοχή ενός κράματος βολφραμίου και χάλυβα για παρόμοιους σκοπούς.
Διαβάστε περισσότερα:
Ο πυρήνας της Γης σύντομα θα περιστρέφεται προς διαφορετική κατεύθυνση
Δείτε το σούπερ γιοτ υδρογόνου να «πετά» πάνω από το νερό με ταχύτητα 75 κόμβων
Ο Γαλαξίας είναι ασυνήθιστα μεγάλος για το γαλαξιακό του νήμα
Στο εξώφυλλο: κατασκευή του αντιδραστήρα σύντηξης ITER. Εικόνα: Οργανισμός ITER