Новы прагрэс у барацьбе з старэннем шкляных матэрыялаў

Нядаўна Інстытут механікі Кітайскай акадэміі навук супрацоўнічаў з даследчыкамі дома і за мяжой, каб дасягнуць новага прагрэсу ў барацьбе з шклянымі матэрыяламі, і ўпершыню эксперыментальна рэалізаваў надзвычай юнацкую структуру тыповага металічнага шкла ў звышхуткасным маштабе часу. Звязаныя вынікі маюць назву UltraFast Extreme амаладжання металічных акуляраў шляхам шокавага сціску, апублікаванага ў навуковых дасягненнях (навука Advances 5: EAAW6249 (2019)).

Метастабільны шкляны матэрыял мае тэндэнцыю самаадвольнага старэння да тэрмадынамічнага стану раўнавагі, і ў той жа час ён суправаджаецца пагаршэннем матэрыяльных уласцівасцей. Аднак праз увод знешняй энергіі старэючы шкляны матэрыял можа амаладзіць структуру (амаладжэнне). Гэты анты-старэнне, з аднаго боку, спрыяе асноўнаму разуменню складанага дынамічнага паводзін шкла, з іншага боку, ён таксама спрыяе інжынерным прымяненні шкляных матэрыялаў. У апошнія гады для металічных шкляных матэрыялаў з шырокімі перспектывамі прымянення была прапанавана шэраг структурных метадаў амаладжэння, заснаваных на дэфармацыі, якая не працуе, каб эфектыўна кантраляваць механічныя і фізічныя ўласцівасці матэрыялаў. Аднак усе папярэднія метады амаладжэння працуюць на больш нізкім узроўні стрэсу і патрабуюць досыць доўгай шкалы, і таму маюць вялікія абмежаванні.

Даследчыкі, заснаваныя на тэхналогіі ўздзеяння на падвойную мэтавую пласціну лёгкай газавай зброі, зразумелі, што тыповы металічны шкла на аснове цырконія хутка амаладжана на высокі ўзровень прыблізна ў 365 нанасекундах (адзін мільён часу, які патрабуецца, каб чалавек міргаў вачэй). Энтальпія надзвычай неўпарадкаваная. Задача гэтай тэхналогіі заключаецца ў прымяненні некалькіх нагрузкі на адзінку на ўзроўні GPA і часовага аўтаматычнага разгрузкі да металічнага шкла, каб пазбегнуць дынамічнага збою матэрыялаў, такіх як паласы зруху і рассыпанне; У той жа час, кантралюючы хуткасць удару ўлёткі, метал хуткага амаладжэння шкла "замярзае" на розных узроўнях.

Даследчыкі правялі комплекснае даследаванне ў галіне звышхуткага працэсу амаладжэння металічнага шкла з пункту гледжання тэрмадынамікі, шматмаштабнай структуры і дынамікі фанана "пік Bose", паказваючы, што амаладжэнне шкляной структуры паходзіць з нанамаштабных кластараў. Бясплатны аб'ём, выкліканы рэжымам "зрух". Зыходзячы з гэтага фізічнага механізму, вызначаецца бязмерная колькасць Дэборы, што тлумачыць магчымасць маштабу часу звыш хуткага амаладжэння металічнага шкла. Гэтая праца павялічыла маштаб часу для амаладжэння металічных шкляных структур як мінімум на 10 парадкаў, пашырыла палёў прыкладання гэтага тыпу матэрыялу і паглыбіла разуменне людзей у звышхуткаснай дынаміцы шкла.


Час паведамлення: 06-2021 снежня