Bagong pag-unlad sa anti-aging na pananaliksik ng mga materyales sa salamin

Kamakailan lamang, ang Institute of Mechanics ng Chinese Academy of Sciences ay nakipagtulungan sa mga mananaliksik sa bahay at sa ibang bansa upang gumawa ng bagong pag-unlad sa anti-pagtanda ng mga materyales sa salamin, at sa kauna-unahang pagkakataon ay natanto ang labis na kabataan na istraktura ng isang tipikal na metal na baso sa isang ultra-mabilis na scale ng oras. Ang mga kaugnay na resulta ay may pamagat na Ultrafast Extreme Rejuvenation ng Metallic Glasses sa pamamagitan ng Shock Compression, na inilathala sa Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).

Ang metastable na materyal na salamin ay may pagkahilig ng kusang pag -iipon sa thermodynamic equilibrium state, at sa parehong oras, sinamahan ito ng pagkasira ng mga materyal na katangian. Gayunpaman, sa pamamagitan ng pag -input ng panlabas na enerhiya, ang materyal ng pag -iipon ng salamin ay maaaring mapasigla ang istraktura (pagpapasigla). Ang proseso ng anti-pagtanda na ito sa isang banda ay nag-aambag sa pangunahing pag-unawa sa kumplikadong dinamikong pag-uugali ng baso, sa kabilang banda ito ay kaaya-aya sa aplikasyon ng engineering ng mga materyales sa salamin. Sa mga nagdaang taon, para sa mga materyales na metal na salamin na may malawak na mga prospect ng aplikasyon, ang isang serye ng mga pamamaraan ng pagbabagong-buhay ng istruktura batay sa pagpapapangit ng di-affine ay iminungkahi upang epektibong makontrol ang mekanikal at pisikal na mga katangian ng mga materyales. Gayunpaman, ang lahat ng mga nakaraang pamamaraan ng pagpapasigla ay gumagana sa mas mababang mga antas ng stress at nangangailangan ng isang sapat na mahabang sukat, at samakatuwid ay may mahusay na mga limitasyon.

Ang mga mananaliksik batay sa teknolohiyang epekto ng dual-target na plate ng aparato ng light gun, napagtanto na ang pangkaraniwang salamin na batay sa zirconium ay mabilis na napasigla sa isang mataas na antas sa halos 365 nanoseconds (isang milyon-milyong oras na kinakailangan para sa isang tao na kumurap ng mata). Ang Enthalpy ay labis na nagkagulo. Ang hamon ng teknolohiyang ito ay mag-aplay ng maraming mga antas ng pag-load ng GPA-level na pag-load at lumilipas na awtomatikong pag-load sa metal na baso, upang maiwasan ang mga dynamic na pagkabigo ng mga materyales tulad ng paggugupit na banda at spallation; Kasabay nito, sa pamamagitan ng pagkontrol sa bilis ng epekto ng flyer, ang metal ang mabilis na pagpapasigla ng baso ay "nag -freeze" sa iba't ibang antas.

Ang mga mananaliksik ay nagsagawa ng isang komprehensibong pag-aaral sa ultra-mabilis na proseso ng pagbabagong-buhay ng metal na baso mula sa mga pananaw ng thermodynamics, multi-scale na istraktura at phonon dynamics na "Bose Peak", na inihayag na ang pagpapasigla ng istruktura ng salamin ay nagmula sa mga cluster ng nano-scale. Libreng dami na sapilitan ng mode na "Shear Transition". Batay sa pisikal na mekanismong ito, ang isang walang sukat na numero ng Deborah ay tinukoy, na nagpapaliwanag ng posibilidad ng scale ng oras ng ultra-mabilis na pagpapasigla ng metal na baso. Ang gawaing ito ay nadagdagan ang scale ng oras para sa pagpapasigla ng mga istruktura ng metal na salamin ng hindi bababa sa 10 mga order ng magnitude, pinalawak ang mga patlang ng aplikasyon ng ganitong uri ng materyal, at pinalalim ang pag -unawa ng mga tao sa ultrafast dinamika ng baso.


Oras ng Mag-post: DEC-06-2021