Fyysikot Pacific Northwest National Laboratorysta ja Polytechnic Universitystä
Volframi on metalli, jolla on yksi korkeimmistasulamispisteitä, mutta puhtaassa muodossaan se on erittäin hauras, kirjoittajat selittävät. Sekoittamalla volframia pieniin määriin muita metalleja, kuten nikkeliä ja rautaa, voidaan saada seos, joka on vahvempi kuin puhdas metalli säilyttäen samalla korkean sulamispisteen.
Vetolujuuden lisäämiseksi edelleenmetalliseoksia, tutkijat ehdottavat erityisen kuumavalssausmenetelmän käyttöä. Sen avulla on mahdollista luoda metalliseoksen sisään erityisiä mikrorakenteita, jotka jäljittelevät helmiäistä - makean veden ja meren nilviäisten kuorien sisäkerrosta. Tiedetään, että tämä rakenne ei erotu vain kauniista kuvioista ja modulaatioista, vaan se antaa myös kuorille vahvuuden.
Mikrorakenne luonnollisesta helmiäisestä (yläosa) ja valssatusta helmiäisestä volframiseoksissa. Kuva: J. V. Haag IV et ai., Scientific Reports
Tutkijat analysoivat seosten "helmiäismäistä" mikrorakennetta pyyhkäisylähetyselektronimikroskopialla atomien käyttäytymisen tarkkailemiseksi.Helmiäisrakenteen sisällä raskas volframiseos koostuu kahdesta erillisestä faasista: lähes puhtaan volframin "kiinteästä" faasista ja "sitkeästä" faasista, joka sisältää nikkelin, raudan ja volframin seoksen.
Tutkimustulokset osoittavat, että korkeaRaskaiden volframimetalliseosten lujuus johtuu erinomaisten faasien välisestä erinomaisesta sidoksesta, mukaan lukien läheisesti liittyvät "kovat" ja "muovaavat" vaiheet. Tutkijat osoittivat työssään, että hallitsemalla lejeeringin kiderakennetta, geometriaa ja kemiallista koostumusta on mahdollista luoda vahvoja materiaalirajapintoja raskaisiin volframiseoksiin.
Tällaiset muutokset parantavat materiaalisuunnittelua jaauttaa luomaan seoksia, jotka ovat riittävän vahvoja, kestäviä ja luotettavia kestämään valtavia lämpötiloja ja altistumista sähkömagneettiselle säteilylle fuusioreaktorin sisällä. Kirjoittajat huomauttavat, että laboratoriot työskentelevät jo volframiseoksesta valmistetun reaktoriastian prototyypin luomiseksi.
Ehdotettu ratkaisu ei ole ainoa, tutkijat kertovatympäri maailmaa työskentelevät erilaisten fuusioreaktorin teknologioiden parissa. Esimerkiksi Hi-Tech sanoi aiemmin, että NRNU MEPhI:n venäläiset tutkijat ovat kehittäneet erikoisjuotteen, joka lisää volframin ja teräksen seoksen lujuutta vastaaviin tarkoituksiin.
Lue lisää:
Maan ydin tulee pian pyörimään eri suuntaan
Katso, kuinka vety-superjahti "lentää" veden yllä 75 solmun nopeudella
Linnunrata on galaktisen filamentin vuoksi epätavallisen suuri
Kannessa: ITER-fuusioreaktorin rakentaminen. Kuva: ITER-organisaatio