Titan uchun yangi vaqt (2)

Kislorod-atom aralashtirish jarayonini to'xtatuvchi yoki planar sirg'alishni to'xtatish uchun nanostrukturalarni targ'ib qiluvchi dizayn strategiyalari yaxshiroq qotishmalarga olib kelishi mumkin. Bu qotishmalar, ayniqsa, avtomobilsozlik va aerokosmik sanoatda qo'llanilishi mumkin, deydi Minor.

Kriyo-zarb qilingan nanotexnogen titan

Professor Endryu Minor suyuq azotni titan namunasiga quyib, o‘z laboratoriyasida nanotiblangan titanni yaratishda foydalanilgan kriyo-zarb qilish jarayonini ko‘rsatmoqda. (Adam Lau / Berkeley Engineering surati)

Ushbu va boshqa muammolarni hal qilish uchun jamoa kompyuter modellashtirish, transmissiya elektron mikroskopiya (TEM) va boshqa tasvirlash usullari va tajribalar aralashmasiga tayanadi.

"Ushbu loyihaning yoqimli tomoni shundaki, ba'zida hisoblash va nazariyotchilar biroz oldinda, ba'zida esa eksperimentalistlar," deydi Asta. "Biz tez-tez uchrashib, topilmalarimiz va yangi g'oyalarimiz haqida gaplashamiz."

Jamoaning titanning kislorodga sezgirligini o'rganishi, masalan, alyuminiy va kislorod bilan qotishma titanni o'rganishga olib keldi. Ular kislorodning mo'rtlashishini, ayniqsa, -150 darajadan past bo'lgan kriogen haroratlarda alyuminiy qo'shish orqali yo'q qilish mumkinligini aniqladilar.

Tegishli miqdordagi alyuminiy va kislorod bilan, jamoaning ta'kidlashicha, titan kristalli strukturasining yangi tartibi kislorod atomlarining siljishining oldini oldi, bu esa dislokatsiyalar to'plamiga va oxir-oqibat sinishlarga olib keladi. Bundan tashqari, alyuminiyning kiritilishi titanning kislorodga sezgirligini pasaytirganligi sababli, yaroqli metallni yaratish uchun qayta ishlash xarajatlari ham kamayadi.

Yana bir tadqiqotda, jamoa 1960-yillarga borib taqaladigan tadqiqotlarni ko'rib chiqdi, bu ko'plab metallar va qotishmalar metallning deformatsiyasi paytida davriy elektr impulslari ta'sirida egiluvchanlikning keskin oshishini ko'rsatdi. Biroq, bu elektroplastiklik deb ataladigan narsa nima uchun haqiqat bo'lishi mumkinligining asosiy mexanizmlari aniq emas.

"Elektroplastiklik metallurgiyani qayta ishlash xarajatlarini kamaytirishga olib kelishi mumkin, chunki bir xil shakllanish qobiliyatiga erishish uchun butun metallni yuqori haroratgacha qizdirgandan ko'ra, elektr impulslari bilan metall hosil qilish uchun kamroq energiya talab qilinadi", deydi Minor. "Qizig'i shundaki, elektroplastiklikning bu ta'siri universaldir, chunki u faqat titan uchun emas, balki har bir metall uchun ishlaydi."

Jamoa uch xil sharoitda metallning valentlik sinovlarini o'tkazdi: xona haroratida elektr tokisiz, davriy elektr impulsi 100 millisekundlik va doimiy oqim bilan. Elektr tokini qo'llash metallni qizdirganligi sababli, jamoa faqat elektr energiyasidan kelib chiqadigan ta'sirlarni issiqlikdan ajrata olishdan xavotirda edi.

Ularning natijalari shuni ko'rsatdiki, oldingi tadqiqotlarga qaraganda kichikroq davriy impulsdan foydalanishga qaramay, impulsli oqim usuli titanium qotishmasining cho'zilish uzayishini, shuningdek, uning maksimal kuchini yaxshilagan. Ularning ta'kidlashicha, bu ta'sir faqat impulsli oqim tajribasiga xos edi.

Metallning kristall tuzilishidagi o'zgarishlarni ko'rish uchun TEM yordamida ularning natijalari impulsli oqim bilan ishlov berish planar siljishlarni bostiradi. Tadqiqotchilarning aniqlashicha, elektr impulsi materialni qattiqlashtiradi va diffuz, 3D dislokatsiya naqshini saqlab, natijada yuqori kuch va egiluvchanlikni ta'minlab, planar sirpanishning rivojlanishiga to'sqinlik qiladi.

(Davomi bor)