Hiljuti on Hiina Teaduste Akadeemia mehaanikainstituut teinud koostööd kodu- ja välismaal asuvate teadlastega, et teha uusi edusamme klaasmaterjalide vastases vananemises ning mõistis esmakordselt eksperimentaalselt tüüpilise metallklaasi äärmiselt noorusliku struktuuri ülikiire aja skaalal. Seotud tulemused kannavad metalliliste klaaside ultrafastide ekstreemset noorendamist šoki kokkusurumisega, avaldatud ajakirjas Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Metastabiilsel klaasist materjalil on termodünaamilise tasakaalu olekusse spontaanse vananemise kalduvus ja samal ajal kaasneb sellega materiaalsete omaduste halvenemine. Välise energia sisendi kaudu saab vananev klaasist materjal struktuuri (noorendamine) noorendada. See vananemisvastane protsess ühelt poolt aitab kaasa klaasi keeruka dünaamilise käitumise põhiteadmisele, seevastu soodustab see ka klaasist materjalide tehnilist kasutamist. Viimastel aastatel on materjalide mehaaniliste ja füüsikaliste omaduste tõhusaks kontrollimiseks välja pakutud laiaulatuslike väljavaadetega metalliliste klaasist materjalide jaoks rida struktuurilisi noorendusmeetodeid, mis põhinevad axfiini deformatsioonil. Kuid kõik varasemad noorendamise meetodid töötavad madalama stressitasemega ja nõuavad piisavalt pikka aega ning seetõttu on neil suuri piiranguid.
Teadlased, kes põhinevad heleda gaasipüstolite kahe sihtmärgi löögitehnoloogial, mõistsid, et tüüpiline tsirkooniumil põhinev metallklaas noorenes kiiresti kõrgel tasemel umbes 365 nanosekundi jooksul (miljons ajast, mil inimesel on vaja silma pilgutada). Entalpia on äärmiselt korratu. Selle tehnoloogia väljakutse on rakendada mitmeid GPA-le-taseme ühe impulsi laadimist ja mööduvat automaatset mahalaadimist metallklaasile, et vältida selliste materjalide, näiteks nihkeribade ja spallatsiooni dünaamilist riket; Samal ajal, kontrollides flaieri löögi kiirust, on metall klaasi kiire noorendamine erinevatel tasanditel külmunud.
Teadlased on läbi viinud põhjaliku uuringu metallilise klaasi ülikiire noorendamise protsessi kohta termodünaamika, mitmemõõtmelise struktuuri ja fononi dünaamika „Bose Peak” vaatenurgast, mis näitab, et klaasist struktuuri noorendamine pärineb nano-skaala klastritest. Vaba maht, mis on indutseeritud režiimi „nihkeühendus”. Selle füüsilise mehhanismi põhjal on määratletud mõõtmeteta Deborahi arv, mis selgitab metallklaasi ultra-kiire noorendamise ajakava võimalust. See töö on suurendanud metallist klaasist konstruktsioonide noorendamise ajakava vähemalt 10 suurusjärgu võrra, laiendanud seda tüüpi materjali rakendusvälju ja süvendanud inimeste arusaamist klaasi ultrafast -dünaamikast.
Postiaeg: detsember 06-2021