Físicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y de la Universidad Politécnica
El tungsteno es un metal con uno de los más altospuntos de fusión, pero en su forma pura es muy frágil, explican los autores. Al mezclar tungsteno con pequeñas cantidades de otros metales como el níquel y el hierro, se puede obtener una aleación que es más fuerte que el metal puro, manteniendo un alto punto de fusión.
Para aumentar aún más la resistencia a la tracción.aleaciones, los investigadores sugieren utilizar un método especial de laminación en caliente. Con él, puede crear microestructuras especiales dentro de la aleación que imitan a la madreperla, la capa interna de las conchas de los moluscos de agua dulce y marinos. Se sabe que esta estructura no solo se distingue por hermosos patrones y modulaciones, sino que también le da fuerza a las conchas.
Microestructura de nácar natural (parte superior) y nácar laminado en aleaciones de tungsteno. Imagen: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Los investigadores analizaron la microestructura "nacarada" de las aleaciones utilizando microscopía electrónica de transmisión de barrido para observar el comportamiento de los átomos.Dentro de la estructura nacarada, la aleación pesada de tungsteno consta de dos fases distintas: una fase "sólida" de tungsteno casi puro y una fase "dúctil" que contiene una mezcla de níquel, hierro y tungsteno.
Los resultados de la investigación muestran que la altaLa resistencia de las aleaciones pesadas de tungsteno se debe a la excelente unión entre fases diferentes, incluidas las fases "duras" y "dúctiles" estrechamente relacionadas. En su trabajo, los investigadores demostraron que al controlar la estructura cristalina, la geometría y la composición química de la aleación, es posible crear fuertes interfaces de materiales en aleaciones de tungsteno pesado.
Dichos cambios mejorarán el diseño de materiales yayudará a crear aleaciones lo suficientemente fuertes, duraderas y confiables para soportar las enormes temperaturas y la exposición a la radiación electromagnética dentro de un reactor de fusión. Los autores señalan que los laboratorios ya están trabajando en la creación de una vasija de reactor prototipo hecha de aleaciones de tungsteno.
La solución propuesta no es la única, científicos enen todo el mundo están trabajando en diversas tecnologías para un reactor de fusión. Por ejemplo, Hi-Tech dijo anteriormente que los científicos rusos de NRNU MEPhI desarrollaron una soldadura especial que aumenta la resistencia de una aleación de tungsteno y acero para fines similares.
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