Fyzici z Pacific Northwest National Laboratory a Polytechnic University
Volfrám je kov s jedným z najvyššíchbody topenia, ale vo svojej čistej forme je veľmi krehký, vysvetľujú autori. Zmiešaním volfrámu s malými množstvami iných kovov, ako je nikel a železo, možno získať zliatinu, ktorá je pevnejšia ako čistý kov, pričom si zachováva vysokú teplotu topenia.
Na ďalšie zvýšenie pevnosti v ťahuzliatiny, vedci navrhujú použiť špeciálnu metódu valcovania za tepla. S ním môžete vo vnútri zliatiny vytvoriť špeciálne mikroštruktúry, ktoré imitujú perleť - vnútornú vrstvu schránok sladkovodných a morských mäkkýšov. Je známe, že táto štruktúra sa vyznačuje nielen krásnymi vzormi a moduláciami, ale tiež dáva mušľám silu.
Mikroštruktúra prírodnej perlete (hore) a valcovanej perlete v zliatinách volfrámu. Obrázok: J. V. Haag IV a kol., Scientific Reports
Vedci analyzovali "perleťovú" mikroštruktúru zliatin pomocou skenovacej transmisnej elektrónovej mikroskopie, aby pozorovali správanie atómov.Vo vnútri perleťovej štruktúry sa ťažká volfrámová zliatina skladá z dvoch odlišných fáz: "pevnej" fázy takmer čistého volfrámu a "tvárnej" fázy obsahujúcej zmes niklu, železa a volfrámu.
Výsledky výskumu ukazujú, že vysokáPevnosť ťažkých zliatin volfrámu je spôsobená vynikajúcou väzbou medzi odlišnými fázami, vrátane úzko súvisiacich „tvrdých“ a „ťažných“ fáz. Vo svojej práci výskumníci ukázali, že riadením kryštálovej štruktúry, geometrie a chemického zloženia zliatiny je možné vytvoriť silné materiálové rozhrania v ťažkých zliatinách volfrámu.
Takéto zmeny zlepšia dizajn materiálu apomôže vytvoriť zliatiny dostatočne pevné, odolné a spoľahlivé, aby odolali obrovským teplotám a vystaveniu elektromagnetickému žiareniu vo vnútri fúzneho reaktora. Autori poznamenávajú, že laboratóriá už pracujú na vytvorení prototypu reaktorovej nádoby vyrobenej zo zliatin volfrámu.
Navrhované riešenie nie je jediné, vedci ďalejna celom svete pracujú na rôznych technológiách pre fúzny reaktor. Napríklad Hi-Tech predtým uviedol, že ruskí vedci z NRNU MEPhI vyvinuli špeciálnu spájku, ktorá zvyšuje pevnosť zliatiny volfrámu a ocele na podobné účely.
Čítaj viac:
Zemské jadro sa čoskoro bude točiť iným smerom
Sledujte, ako vodíková superjachta „letí“ nad vodou rýchlosťou 75 uzlov
Mliečna dráha je na svoje galaktické vlákno abnormálne veľká
Na obale: konštrukcia fúzneho reaktora ITER. Obrázok: Organizácia ITER