Lastatempe, la Instituto pri Mekaniko de la Ĉina Akademio de Sciencoj kunlaboris kun esploristoj hejme kaj eksterlande por fari novajn progresojn en la kontraŭmaljuniĝo de vitraj materialoj, kaj por la unua fojo eksperimente realigis la ekstreme junan strukturon de tipa metala vitro en tre rapida tempo-skalo. La rilataj rezultoj estas titolitaj Ultrafast Extreme Rejuvenation of Metallic Glasses By Shock Compression, eldonita en Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
La metastabla vitra materialo havas tendencon de spontanea maljuniĝo al la termodinamika ekvilibra stato, kaj samtempe ĝi estas akompanata de difekto de materialaj proprietoj. Tamen per la enigo de ekstera energio, la maljuniĝanta vitra materialo povas rejunigi la strukturon (rejunigo). Ĉi tiu kontraŭmaljuniĝa procezo unuflanke kontribuas al la baza kompreno de la kompleksa dinamika konduto de vitro, aliflanke ĝi ankaŭ kondukas al la inĝeniera apliko de vitraj materialoj. En la lastaj jaroj, por metalaj vitraj materialoj kun larĝaj aplikaj perspektivoj, oni proponis serion de strukturaj rejunigaj metodoj bazitaj sur ne-afina deformado por efike regi la mekanikajn kaj fizikajn proprietojn de la materialoj. Tamen ĉiuj antaŭaj rejunigaj metodoj funkcias ĉe pli malaltaj streĉaj niveloj kaj postulas sufiĉe longan skalon, kaj tial havas grandajn limojn.
Esploristoj bazitaj sur la duobla-cela plato-efika teknologio de la malpeza gaso-pafilo, rimarkis, ke la tipa metala vitro de zirkonio rapide rejuniĝis al alta nivelo en ĉirkaŭ 365 nanosekundoj (unu miliono da tempo, kiun ĝi bezonas por homo por palpebrumi okulon). Entalpio estas ege malordigita. La defio de ĉi tiu teknologio estas apliki plurajn GPA-nivelan unu-pulsan ŝarĝon kaj transigan aŭtomatan malŝarĝon al metala vitro, por eviti dinamikan fiaskon de materialoj kiel tondaj bandoj kaj spallacio; Samtempe, kontrolante la efikan rapidecon de la flugfolioj, la metalan rapidan rejunigon de vitraj "frostiĝoj" ĉe malsamaj niveloj.
Esploristoj faris kompletan studon pri la ultra-rapida rejuniga procezo de metala vitro el la perspektivoj de termodinamiko, mult-skala strukturo kaj fonona dinamiko "Bose Peak", rivelante ke la rejunigo de vitra strukturo venas de nano-skalaj grapoj. Senpaga volumo induktita de la "tondado" reĝimo. Surbaze de ĉi tiu fizika mekanismo, dimensia Deborah-nombro estas difinita, kio klarigas la eblecon de la tempa skalo de ultra-rapida rejunigo de metala vitro. Ĉi tiu laboro pliigis la tempan skalon por rejunigo de metalaj vitraj strukturoj per almenaŭ 10 ordoj de grando, pligrandigis la aplikajn kampojn de ĉi tiu speco de materialo kaj profundigis la komprenon de homoj pri la ultrarapida dinamiko de vitro.
Afiŝotempo: Dec-06-2021