Riċentement, l-Istitut tal-Mekkanika ta 'l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża kkoopera ma' riċerkaturi f'pajjiżhom u barra biex jagħmel progress ġdid fl-anti-aging ta 'materjali tal-ħġieġ, u għall-ewwel darba rrealizza b'mod sperimentali l-istruttura estremament żagħżugħa ta' ħġieġ metalliku tipiku f' skala ta 'żmien ultra-veloċi. Ir-riżultati relatati huma intitolati Tiġdid estrem Ultrafast ta 'nuċċalijiet metalliċi permezz ta' kompressjoni ta 'xokk, ippubblikat f'Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Il-materjal tal-ħġieġ metastabbli għandu tendenza ta 'tixjiħ spontanju għall-istat ta' ekwilibriju termodinamiku, u fl-istess ħin, huwa akkumpanjat minn deterjorazzjoni tal-proprjetajiet tal-materjal. Madankollu, permezz tal-input ta 'enerġija esterna, il-materjal tal-ħġieġ li qed jixjieħ jista' nifs ġdid l-istruttura (tiġdid). Dan il-proċess kontra t-tixjiħ min-naħa waħda jikkontribwixxi għall-fehim bażiku tal-imġieba dinamika kumplessa tal-ħġieġ, min-naħa l-oħra huwa wkoll li jwassal għall-applikazzjoni tal-inġinerija tal-materjali tal-ħġieġ. F'dawn l-aħħar snin, għal materjali tal-ħġieġ metalliku bi prospetti wesgħin ta 'applikazzjoni, ġew proposti serje ta' metodi ta 'tiġdid strutturali bbażati fuq deformazzjoni mhux affina sabiex jikkontrollaw b'mod effettiv il-proprjetajiet mekkaniċi u fiżiċi tal-materjali. Madankollu, il-metodi kollha ta 'tiġdid preċedenti jaħdmu f'livelli ta' stress aktar baxxi u jeħtieġu skala ta 'żmien twil biżżejjed, u għalhekk għandhom limitazzjonijiet kbar.
Ir-riċerkaturi bbażati fuq it-teknoloġija tal-impatt tal-pjanċa b'mira doppja tal-apparat tal-pistola tal-gass ħafif, indunaw li l-ħġieġ metalliku tipiku bbażat fuq iż-żirkonju malajr rejuvened għal livell għoli f'madwar 365 nanosekondi (miljun minn tal-ħin li tieħu biex persuna tteptep għajn). L-entalpija hija estremament diżordinata. L-isfida ta 'din it-teknoloġija hija li tapplika diversi tagħbija b'impuls wieħed ta' livell GPa u ħatt awtomatiku temporanju għal ħġieġ metalliku, sabiex jiġi evitat falliment dinamiku ta 'materjali bħal shear bands u spallation; fl-istess ħin, billi tikkontrolla l-veloċità tal-impatt tal-flyer, il-metall It-tiġdid rapidu tal-ħġieġ "jiffriża" f'livelli differenti.
Ir-riċerkaturi wettqu studju komprensiv dwar il-proċess ta 'tiġdid ultra-veloċi tal-ħġieġ metalliku mill-perspettivi tat-termodinamika, l-istruttura fuq skala multipla u d-dinamika tal-phonon "Bose peak", u żvelaw li t-tiġdid tal-istruttura tal-ħġieġ ġej minn raggruppamenti ta' nano-skala. Volum ħieles indott mill-modalità "shear transition". Ibbażat fuq dan il-mekkaniżmu fiżiku, numru Deborah bla dimensjoni huwa definit, li jispjega l-possibbiltà tal-iskala ta 'żmien ta' tiġdid ultra-veloċi tal-ħġieġ metalliku. Dan ix-xogħol żied l-iskala taż-żmien għat-tiġdid ta 'strutturi tal-ħġieġ metalliku b'mill-inqas 10 ordnijiet ta' kobor, espandiet l-oqsma ta 'applikazzjoni ta' dan it-tip ta 'materjal, u approfondit il-fehim tan-nies tad-dinamika ultraveloċi tal-ħġieġ.
Ħin tal-post: Diċ-06-2021