Físicos do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico e da Universidade Politécnica
O tungstênio é um metal com uma das mais altaspontos de fusão, mas em sua forma pura é muito frágil, explicam os autores. Ao misturar tungstênio com pequenas quantidades de outros metais, como níquel e ferro, pode-se obter uma liga mais forte que o metal puro, mantendo um alto ponto de fusão.
Para aumentar ainda mais a resistência à traçãoligas, os pesquisadores sugerem o uso de um método especial de laminação a quente. Com sua ajuda, é possível criar microestruturas especiais dentro da liga que imitam a madrepérola - a camada interna das conchas dos moluscos de água doce e marinha. Sabe-se que esta estrutura não só se distingue por belos padrões e modulações, mas também confere força às conchas.
Microestrutura de madrepérola natural (topo) e madrepérola laminada em ligas de tungstênio. Imagem: J. V. Haag IV et al., Scientific Reports
Pesquisadores analisaram "pérola"microestrutura de ligas utilizando microscopia eletrônica de transmissão de varredura para observar o comportamento dos átomos. Dentro da estrutura perolada, a liga pesada de tungstênio consiste em duas fases distintas: uma fase "dura" de tungstênio quase puro e uma fase "dúctil" contendo uma mistura de níquel, ferro e tungstênio.
Os resultados da pesquisa mostram que a altaA resistência das ligas pesadas de tungstênio se deve à excelente ligação entre fases diferentes, incluindo as fases "duras" e "dúcteis" estreitamente relacionadas. Em seu trabalho, os pesquisadores mostraram que, ao controlar a estrutura cristalina, a geometria e a composição química da liga, é possível criar interfaces de materiais fortes em ligas pesadas de tungstênio.
Tais mudanças irão melhorar o design do material eajudará a criar ligas suficientemente fortes, duráveis e confiáveis para suportar as enormes temperaturas e a exposição à radiação eletromagnética dentro de um reator de fusão. Os autores observam que os laboratórios já estão trabalhando na criação de um protótipo de reator feito de ligas de tungstênio.
A solução proposta não é a única, cientistas daem todo o mundo estão trabalhando em várias tecnologias para um reator de fusão. Por exemplo, a Hi-Tech disse anteriormente que cientistas russos da NRNU MEPhI desenvolveram uma solda especial que aumenta a resistência de uma liga de tungstênio e aço para fins semelhantes.
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