Fisici del Pacific Northwest National Laboratory e della Polytechnic University
Il tungsteno è un metallo con uno dei più altipunti di fusione, ma nella sua forma pura è molto fragile, spiegano gli autori. Mescolando il tungsteno con piccole quantità di altri metalli come nichel e ferro, si può ottenere una lega più resistente del metallo puro, pur mantenendo un alto punto di fusione.
Per aumentare ulteriormente la resistenza alla trazioneleghe, i ricercatori suggeriscono di utilizzare un metodo speciale di laminazione a caldo. Con esso, puoi creare speciali microstrutture all'interno della lega che imitano la madreperla, lo strato interno dei gusci di molluschi d'acqua dolce e marini. È noto che questa struttura non si distingue solo per bellissimi motivi e modulazioni, ma conferisce anche forza ai gusci.
Microstruttura di madreperla naturale (in alto) e madreperla laminata in leghe di tungsteno. Immagine: JV Haag IV et al., Rapporti scientifici
I ricercatori hanno analizzato la "perla"microstruttura delle leghe utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione per osservare il comportamento degli atomi. All'interno della struttura perlescente, la lega pesante di tungsteno è costituita da due fasi distinte: una fase "dura" di tungsteno quasi puro e una fase "duttile" contenente una miscela di nichel, ferro e tungsteno.
I risultati della ricerca mostrano che in altoLa resistenza delle leghe pesanti di tungsteno è dovuta all'eccellente legame tra fasi dissimili, comprese le fasi "dure" e "duttili" strettamente correlate. Nel loro lavoro, i ricercatori hanno dimostrato che controllando la struttura cristallina, la geometria e la composizione chimica della lega, è possibile creare forti interfacce di materiali nelle leghe pesanti di tungsteno.
Tali modifiche miglioreranno la progettazione dei materiali econtribuirà a creare leghe abbastanza forti, durevoli e abbastanza affidabili da resistere alle enormi temperature e all'esposizione alle radiazioni elettromagnetiche all'interno di un reattore a fusione. Gli autori notano che i laboratori stanno già lavorando alla creazione di un prototipo di reattore realizzato con leghe di tungsteno.
La soluzione proposta non è l'unica, continuano gli scienziatiin tutto il mondo stanno lavorando a varie tecnologie per un reattore a fusione. Ad esempio, Hi-Tech ha affermato in precedenza che gli scienziati russi di NRNU MEPhI hanno sviluppato una speciale lega per saldatura che aumenta la resistenza di una lega di tungsteno e acciaio per scopi simili.
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