Physiciens du Pacific Northwest National Laboratory et de l'Université polytechnique
Le tungstène est un métal avec l'une des plus hautespoints de fusion, mais dans sa forme pure, il est très cassant, expliquent les auteurs. En mélangeant du tungstène avec de petites quantités d'autres métaux tels que le nickel et le fer, on peut obtenir un alliage plus résistant que le métal pur, tout en maintenant un point de fusion élevé.
Pour augmenter encore la résistance à la tractionalliages, les chercheurs suggèrent d'utiliser une méthode spéciale de laminage à chaud. Avec lui, vous pouvez créer des microstructures spéciales à l'intérieur de l'alliage qui imitent la nacre - la couche interne des coquilles de mollusques d'eau douce et marins. On sait que cette structure se distingue non seulement par de beaux motifs et modulations, mais donne également de la force aux coques.
Microstructure de nacre naturelle (en haut) et de nacre roulée dans des alliages de tungstène. Image : J. V. Haag IV et al., Rapports scientifiques
Les chercheurs ont analysé la "perle"microstructure des alliages par microscopie électronique à transmission et à balayage pour observer le comportement des atomes. Au sein de la structure nacrée, l'alliage lourd de tungstène est constitué de deux phases distinctes : une phase « dure » de tungstène presque pur et une phase « ductile » contenant un mélange de nickel, de fer et de tungstène.
Les résultats de la recherche montrent queLa résistance des alliages lourds de tungstène est due à l'excellente liaison entre des phases dissemblables, y compris des phases "dures" et "ductiles" étroitement liées. Dans leurs travaux, les chercheurs ont montré qu'en contrôlant la structure cristalline, la géométrie et la composition chimique de l'alliage, il est possible de créer des interfaces de matériaux solides dans les alliages de tungstène lourds.
De tels changements amélioreront la conception des matériaux etaidera à créer des alliages suffisamment solides, durables et fiables pour résister aux températures énormes et à l'exposition aux rayonnements électromagnétiques à l'intérieur d'un réacteur de fusion. Les auteurs notent que les laboratoires travaillent déjà à la création d'un prototype de cuve de réacteur en alliages de tungstène.
La solution proposée n'est pas la seule, les scientifiquesdu monde entier travaillent sur diverses technologies pour un réacteur à fusion. Par exemple, Hi-Tech a précédemment déclaré que des scientifiques russes de NRNU MEPhI avaient développé une soudure spéciale qui augmente la résistance d'un alliage de tungstène et d'acier à des fins similaires.
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