Fiziķi no Klusā okeāna ziemeļrietumu nacionālās laboratorijas un Politehniskās universitātes
Volframs ir metāls ar vienu no augstākajiemkušanas punktus, bet tīrā veidā tas ir ļoti trausls, skaidro autori. Sajaucot volframu ar nelielu daudzumu citu metālu, piemēram, niķeļa un dzelzs, var iegūt sakausējumu, kas ir stiprāks par tīru metālu, vienlaikus saglabājot augstu kušanas temperatūru.
Lai vēl vairāk palielinātu stiepes izturībusakausējumi, pētnieki iesaka izmantot īpašu karstās velmēšanas metodi. Ar tās palīdzību sakausējuma iekšienē iespējams izveidot īpašas mikrostruktūras, kas imitē perlamutru - saldūdens un jūras gliemju čaulu iekšējo slāni. Ir zināms, ka šī struktūra ne tikai izceļas ar skaistiem rakstiem un modulācijām, bet arī piešķir čaulām izturību.
Dabiskā perlamutra (augšā) un velmētas perlamutra mikrostruktūra volframa sakausējumos. Attēls: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Исследователи проанализировали «перламутровую» sakausējumu mikrostruktūra, izmantojot skenējošo transmisijas elektronu mikroskopiju, lai novērotu atomu uzvedību. Pērļu struktūras ietvaros smagais volframa sakausējums sastāv no divām atšķirīgām fāzēm: gandrīz tīra volframa "cietās" fāzes un "kaļamās" fāzes, kas satur niķeļa, dzelzs un volframa maisījumu.
Pētījumu rezultāti liecina, ka augstsVolframa smago sakausējumu stiprība ir saistīta ar izcilu saikni starp atšķirīgām fāzēm, tostarp cieši saistītām "cietajām" un "kaļamajām" fāzēm. Savā darbā pētnieki parādīja, ka, kontrolējot sakausējuma kristāla struktūru, ģeometriju un ķīmisko sastāvu, ir iespējams izveidot spēcīgas materiālu saskarnes smagajos volframa sakausējumos.
Šādas izmaiņas uzlabos materiālu dizainu unpalīdzēs radīt sakausējumus, kas ir pietiekami izturīgi, izturīgi un pietiekami uzticami, lai izturētu milzīgās temperatūras un elektromagnētiskā starojuma iedarbību kodolsintēzes reaktorā. Autori atzīmē, ka laboratorijas jau strādā pie reaktora tvertnes prototipa izveides, kas izgatavots no volframa sakausējumiem.
Zinātnieki norāda, ka piedāvātais risinājums nav vienīgaisvisā pasaulē strādā pie dažādām kodolsintēzes reaktora tehnoloģijām. Piemēram, Hi-Tech iepriekš teica, ka Krievijas zinātnieki no NRNU MEPhI ir izstrādājuši īpašu lodmetālu, kas palielina volframa un tērauda sakausējuma izturību līdzīgiem mērķiem.
Lasīt vairāk:
Zemes kodols drīz griezīsies citā virzienā
Skatieties, kā ūdeņraža superjahta "lido" virs ūdens ar ātrumu 75 mezgli
Piena ceļš ir neparasti liels tā galaktikas pavedienam
Uz vāka: ITER kodolsintēzes reaktora būvniecība. Attēls: ITER organizācija