Nesen Ķīnas Zinātņu akadēmijas Mehānikas institūts ir sadarbojies ar pētniekiem gan mājās, gan ārvalstīs, lai panāktu jaunu progresu stikla materiālu pretnovecošanās jomā, un pirmo reizi eksperimentāli atklāja tipiska metāla stikla ārkārtīgi jauneklīgo struktūru. īpaši ātra laika skala.Saistītie rezultāti ir nosaukti par īpaši ātru metālisku stiklu ārkārtēju atjaunošanos ar triecienu saspiešanu, publicēti Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Metastabilajam stikla materiālam ir tendence spontāni novecot līdz termodinamiskā līdzsvara stāvoklim, un tajā pašā laikā to pavada materiāla īpašību pasliktināšanās.Tomēr, izmantojot ārējo enerģiju, novecojošais stikla materiāls var atjaunot struktūru (atjaunošanās).Šis pretnovecošanās process, no vienas puses, veicina pamata izpratni par stikla sarežģīto dinamisko uzvedību, no otras puses, tas veicina arī stikla materiālu inženierijas pielietojumu.Pēdējos gados metāliskā stikla materiāliem ar plašām pielietojuma perspektīvām ir ierosinātas vairākas strukturālas atjaunošanas metodes, kuru pamatā ir neafīna deformācija, lai efektīvi kontrolētu materiālu mehāniskās un fizikālās īpašības.Tomēr visas iepriekšējās atjaunošanas metodes darbojas ar zemāku stresa līmeni un prasa pietiekami ilgu laika skalu, tāpēc tām ir lieli ierobežojumi.
Pētnieki, pamatojoties uz vieglās gāzes pistoles ierīces divu mērķu plāksnīšu trieciena tehnoloģiju, saprata, ka tipiskais uz cirkonija bāzes izgatavotais metāliskais stikls ātri atjaunojās līdz augstam līmenim aptuveni 365 nanosekundēs (viena miljonā daļa laika, kas nepieciešams, lai cilvēks mirkšķinātu acs).Entalpija ir ārkārtīgi nesakārtota.Šīs tehnoloģijas uzdevums ir piemērot vairākas GPa līmeņa viena impulsa ielādi un īslaicīgu automātisku izkraušanu uz metāla stikla, lai izvairītos no tādu materiālu dinamiskas atteices kā bīdes joslas un izslāņošanās;tajā pašā laikā, kontrolējot skrejlapas trieciena ātrumu, metāls Stikla straujā atjaunošana dažādos līmeņos “sasalst”.
Pētnieki ir veikuši visaptverošu pētījumu par īpaši ātru metāliskā stikla atjaunošanās procesu no termodinamikas, daudzmērogu struktūras un fononu dinamikas perspektīvas "Bose peak", atklājot, ka stikla struktūras atjaunošanos nodrošina nanomēroga klasteri.Brīvais skaļums, ko izraisa “bīdes pārejas” režīms.Pamatojoties uz šo fizisko mehānismu, tiek definēts bezizmēra Deborah skaitlis, kas izskaidro metāla stikla ultraātrās atjaunošanas laika skalas iespēju.Šis darbs ir palielinājis metāliskā stikla konstrukciju atjaunošanas laika skalu vismaz par 10 kārtībām, paplašinājis šāda veida materiālu pielietojuma jomas un padziļinājusi cilvēku izpratni par stikla ultraātro dinamiku.
Izlikšanas laiks: Dec-06-2021