Fizikai iš Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos ir politechnikos universiteto
Volframas yra metalas, turintis vieną iš aukščiausiųlydymosi taškais, tačiau gryna forma jis yra labai trapus, aiškina autoriai. Sumaišius volframą su nedideliu kiekiu kitų metalų, tokių kaip nikelis ir geležis, galima gauti lydinį, kuris yra stipresnis už gryną metalą, išlaikant aukštą lydymosi temperatūrą.
Norėdami dar labiau padidinti tempimo stiprumąlydinių, mokslininkai siūlo naudoti specialų karštojo valcavimo metodą. Su juo lydinio viduje galite sukurti specialias mikrostruktūras, imituojančias perlamutrą – vidinį gėlavandenių ir jūrinių moliuskų kriauklių sluoksnį. Yra žinoma, kad ši struktūra ne tik išsiskiria gražiais raštais ir moduliacijomis, bet ir suteikia kriauklėms tvirtumo.
Natūralaus perlamutro (viršuje) ir valcuoto perlamutro mikrostruktūra volframo lydiniuose. Vaizdas: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Tyrėjai išanalizavo „perlą“lydinių mikrostruktūra naudojant skenuojančią perdavimo elektronų mikroskopiją atomų elgsenai stebėti. Perlamutrinėje struktūroje sunkųjį volframo lydinį sudaro dvi skirtingos fazės: „kieta“ beveik gryno volframo fazė ir „plastioji“ fazė, kurioje yra nikelio, geležies ir volframo mišinys.
Tyrimų rezultatai rodo, kad aukštasSunkiųjų volframo lydinių stiprumą lemia puikus ryšys tarp skirtingų fazių, įskaitant glaudžiai susijusias „kietas“ ir „plastiąsias“ fazes. Savo darbe tyrėjai parodė, kad kontroliuojant lydinio kristalinę struktūrą, geometriją ir cheminę sudėtį, galima sukurti stiprių medžiagų sąsajas sunkiuosiuose volframo lydiniuose.
Tokie pakeitimai pagerins medžiagų dizainą irpadės sukurti pakankamai tvirtus, patvarius ir pakankamai patikimus lydinius, kad atlaikytų milžinišką temperatūrą ir elektromagnetinės spinduliuotės poveikį sintezės reaktoriaus viduje. Autoriai pažymi, kad laboratorijos jau dirba kurdamos iš volframo lydinių pagaminto reaktoriaus indo prototipą.
Siūlomas sprendimas nėra vienintelis, teigia mokslininkaivisame pasaulyje dirba su įvairiomis sintezės reaktoriaus technologijomis. Pavyzdžiui, „Hi-Tech“ anksčiau teigė, kad Rusijos mokslininkai iš NRNU MEPhI sukūrė specialų lydmetalą, kuris padidina volframo ir plieno lydinio stiprumą panašiems tikslams.
Skaityti daugiau:
Netrukus Žemės branduolys suksis kita kryptimi
Stebėkite, kaip vandenilinė superjachta „skraido“ virš vandens 75 mazgų greičiu
Paukščių takas yra neįprastai didelis dėl savo galaktikos gijos
Viršelyje: ITER branduolių sintezės reaktoriaus statyba. Vaizdas: ITER organizacija