Duela gutxi, Txinako Zientzien Akademiako Mekanika Institutuak etxeko eta atzerriko ikertzaileekin lankidetzan aritu da beirazko materialen zahartzearen aurkako aurrerapen berriak egiteko, eta lehen aldiz esperimentalki ikusi zuen metalezko beira tipiko baten egitura oso gaztea. denbora-eskala ultra-bizkorra. Erlazionatutako emaitzek betaurreko metalikoen muturreko gaztetze ultrafastearen izenburua dute, shock-konpresioaren bidez, Science Advances-en argitaratua (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Beirazko material metaegonkorrak berez zahartzeko joera du oreka termodinamikorako, eta, aldi berean, materialaren propietateak hondatzearekin batera dator. Hala ere, kanpoko energiaren sarreraren bidez, zahartutako beira-materialak egitura gaztetu dezake (gaztetzea). Zahartzearen aurkako prozesu honek, alde batetik, beiraren portaera dinamiko konplexuaren oinarrizko ulermenari laguntzen dio, eta, bestetik, beirazko materialen ingeniaritza aplikatzeko ere lagungarria da. Azken urteotan, aplikaziorako aukera zabalak dituzten beira metalikoko materialetarako, deformazio ez-finan oinarritutako egiturazko gaztetze-metodo batzuk proposatu dira, materialen propietate mekaniko eta fisikoak eraginkortasunez kontrolatzeko. Hala ere, aurreko gaztetze-metodo guztiek estres maila baxuagoetan funtzionatzen dute eta denbora eskala nahiko luzea behar dute, eta, beraz, muga handiak dituzte.
Gas arineko pistola-gailuaren helburu bikoitzeko plaka-inpaktuaren teknologian oinarritutako ikertzaileek konturatu ziren zirkonio-oinarritutako metalezko beira tipikoa azkar gaztetu zela maila altuera 365 nanosegundo ingurutan (pertsona batek keinu bat keinu egiteko behar duen denboraren milioiren bat). begia). Entalpia oso desordenatuta dago. Teknologia honen erronka da GPa mailako hainbat pultsu bakarreko karga eta deskarga automatiko iragankorra beira metalikoari aplikatzea, ebakidura-bandak eta espalazioa bezalako materialen porrot dinamikoa saihesteko; aldi berean, hegazkinaren inpaktuaren abiadura kontrolatuz, metala Beiraren gaztetze azkarra maila ezberdinetan "izozten" da.
Ikertzaileek ikerketa integral bat egin dute beira metalikoaren gaztetze prozesu ultrabizkorra termodinamikaren, eskala anitzeko egituraren eta "Bose peak"-en dinamikaren ikuspegitik, kristalezko egituraren gaztetzea nano-eskalako multzoetatik datorrela agerian utziz. "Shear transition" moduak eragindako bolumen librea. Mekanismo fisiko horretan oinarrituta, dimentsiorik gabeko Deborah zenbaki bat definitzen da, eta horrek azaltzen du beira metalikoaren gaztetze ultra-azkarraren denbora-eskalaren aukera. Lan honek beira metalezko egiturak gaztetzeko denbora-eskala gutxienez 10 magnitude handitu du, material mota honen aplikazio-eremuak zabaldu ditu eta jendeak beiraren dinamika ultraazkarren ulermena sakondu du.
Argitalpenaren ordua: 2021-12-06