Yon nouvo tan pou Titanium (2)
Estrateji konsepsyon ki entèwonp pwosesis oksijèn-atòm melanje oswa ankouraje nanostruktur yo sispann glise planar soti nan anpile ka mennen nan pi bon alyaj. Alyaj sa yo ta gen aplikasyon, espesyalman nan endistri otomobil ak ayewospasyal, Minor di.
Cryo-forge nanotwinned Titàn
Pwofesè Andrew Minor vide nitwojèn likid sou yon echantiyon Titàn, sa ki demontre pwosesis kriyo-forge yo itilize pou kreye Titàn nanotwinned nan laboratwa li a. (Foto pa Adam Lau / Berkeley Jeni)
Pou adrese pwoblèm sa yo ak lòt, ekip la konte sou yon melanj de modèl òdinatè, mikwoskopi elektwonik transmisyon (TEM), ak lòt modalités D, ak eksperyans.
"Youn nan bagay sa yo ki te bèl sou pwojè sa a se ke pafwa enfòmatik yo ak teorisyen yo soti yon ti kras pi devan, ak lòt fwa se eksperimantal yo," Asta di. "Nou rankontre souvan epi pale sou rezilta nou yo ak nouvo lide nou yo."
Etid ekip la nan sansiblite oksijèn Titàn la, pou egzanp, te mennen nan yon etid nan Titàn alyaj ak aliminyòm ak oksijèn. Yo te jwenn ke oksijèn frajilman ta ka elimine lè yo ajoute ti kantite aliminyòm, espesyalman nan tanperati kriyojenik, ki pi ba pase -150 degre Sèlsiyis.
Avèk jis kantite bon aliminyòm ak oksijèn, ekip la di, yon nouvo lòd nan estrikti nan kristal Titàn anpeche yon melanje nan atòm oksijèn ki ta mennen nan yon pil domaj nan dislokasyon ak finalman ka zo kase. Anplis de sa, paske entwodiksyon de aliminyòm redwi sansiblite oksijèn nan Titàn an jeneral, depans pwosesis yo kreye yon metal ka itilize tou ta redwi.
Nan yon lòt etid ankò, ekip la te gade rechèch ki te retounen nan ane 1960 yo ki montre ke anpil metal ak alyaj montre ogmantasyon dramatik nan duktilite lè yo sibi pulsasyon elektrik peryodik pandan deformation metal la. Sepandan, mekanis ki kache poukisa sa yo rele electroplasticity sa a ta ka vre yo pa klè.
"Elèktroplastisite ka mennen nan pri redwi pou pwosesis métallurgique depi li pran mwens enèji pou fòme metal ak pulsasyon elektrik pase chofaj metal la tout antye jiska yon tanperati ki wo pou reyalize menm fòmabilite a," Minor di. "Enteresan, efè electroplasticity sa a se inivèsèl nan ke li te montre yo travay pou esansyèlman chak metal, pa sèlman Titàn."
Ekip la te fè tès tensile metal la nan twa kondisyon diferan: tanperati chanm ki pa gen kouran elektrik, ak yon batman elektrik peryodik ki dire 100 milisgond, ak yon aktyèl konstan. Paske aplike kouran elektrik chofe metal la, ekip la te enkyete sou distenge efè ki te koze sèlman pa elektrisite ak sa ki te koze pa chalè.
Rezilta yo te montre ke, malgre itilize yon pi piti batman kè peryodik pase etid anvan yo, metòd la enpulsyonèl-aktyèl amelyore elongasyon nan tansyon nan alyaj la Titàn kòm byen ke fòs maksimòm li yo. Yo remake ke efè sa a te espesifik sèlman nan eksperyans enpulsyonèl-aktyèl la.
Avèk èd TEM pou wè chanjman nan estrikti kristal metal la, rezilta yo sijere ke tretman an enpulsyonèl-aktyèl siprime dislokasyon glise plan. Chèchè yo te jwenn ke batman elektrik la vin di materyèl la ak fristre devlopman nan glise planar pa kenbe yon difize, modèl debwatman 3D ki finalman delivre gwo fòs ak duktilite.
(Pou kontinye)