Tungstenay partikular na angkop bilang materyal para sa mataas na stress na bahagi ng sisidlan na nakapaloob sa isang mainit na pagsasanib ng plasma, ito ang metal na may pinakamataas na punto ng pagkatunaw.Ang isang kawalan, gayunpaman, ay ang brittleness nito, na sa ilalim ng stress ay ginagawa itong marupok at madaling kapitan ng pinsala.Ang isang nobela, mas nababanat na compound material ay binuo na ngayon ng Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) sa Garching.Binubuo ito ng homogenoustungstenmay pinahiranmga wire ng tungstennaka-embed.Ang isang feasibility study ay nagpakita lamang ng pangunahing kaangkupan ng bagong tambalan.

Ang layunin ng pananaliksik na isinagawa sa IPP ay upang bumuo ng isang planta ng kuryente na, tulad ng araw, ay kumukuha ng enerhiya mula sa pagsasanib ng atomic nuclei.Ang ginamit na gasolina ay isang low-density hydrogen plasma.Upang mag-apoy sa fusion fire, ang plasma ay dapat na nakakulong sa magnetic field at pinainit sa isang mataas na temperatura.Sa pangunahing 100 milyong digri ay natamo.Tungstenay isang mataas na promising metal bilang materyal para sa mga bahagi na dumarating sa direktang kontak sa mainit na plasma.Ito ay ipinakita ng malawak na pagsisiyasat sa IPP.Gayunpaman, ang isang hanggang ngayon ay hindi nalutas na problema ay ang brittleness ng materyal:Tungstennawawala ang tibay nito sa ilalim ng mga kondisyon ng power plant.Ang lokal na stress - tensyon, pag-uunat o presyon - ay hindi maiiwasan ng materyal na bahagyang bumigay.Sa halip, nabuo ang mga bitak: Ang mga bahagi samakatuwid ay napakasensitibong tumutugon sa lokal na labis na karga.

Kaya naman naghanap ang IPP ng mga istrukturang may kakayahang magbahagi ng lokal na tensyon.Ang mga fiber-reinforced ceramics ay nagsilbing mga modelo: Halimbawa, ang malutong na silicon carbide ay ginagawang limang beses na mas matigas kapag pinalakas ng mga silicon carbide fibers.Pagkatapos ng ilang mga paunang pag-aaral, ang IPP scientist na si Johann Riesch ay dapat mag-imbestiga kung ang katulad na paggamot ay maaaring gumana sa tungsten metal.

Ang unang hakbang ay ang paggawa ng bagong materyal.AtungsteAng n matrix ay kailangang palakasin ng pinahiran na mahabang mga hibla na binubuo ng extrudedtungsten wiresingkit ng buhok.Ang mga wire, na orihinal na nilayon bilang maliwanagmga filamentpara sa mga bombilya, kung saan ibinibigay ng Osram GmbH.Ang iba't ibang mga materyales para sa patong sa kanila ay sinisiyasat sa IPP, kabilang ang erbium oxide.Ang ganap na pinahiranmga hibla ng tungstenpagkatapos ay pinagsama-sama, alinman sa parallel o tinirintas.Upang punan ang mga puwang sa pagitan ng mga wire gamit ang tungsten, si Johann Riesch at ang kanyang mga katrabaho pagkatapos ay bumuo ng isang bagong proseso kasabay ng English na kasosyo sa industriya na Archer Technicoat Ltd. Samantalang ang mga workpiece ng tungsten ay karaniwang pinipindot nang magkasama mula sa metal powder sa mataas na temperatura at presyon, higit pa Natagpuan ang banayad na paraan ng paggawa ng tambalan: Angtungstenay idineposito sa mga wire mula sa isang gas na halo sa pamamagitan ng paglalapat ng proseso ng kemikal sa katamtamang temperatura.Ito ang unang pagkakataontungsten-fibre-reinforced tungstenay matagumpay na ginawa, na may ninanais na resulta: Ang tibay ng bali ng bagong tambalan ay naging triple na may kaugnayan sa fiberless tungsten pagkatapos ng mga unang pagsubok.

Ang ikalawang hakbang ay upang siyasatin kung paano ito gumagana: Ang mapagpasyang kadahilanan ay napatunayang ang mga hibla ay nagtulay ng mga bitak sa matrix at maaaring ipamahagi ang lokal na kumikilos na enerhiya sa materyal.Dito, ang mga interface sa pagitan ng mga hibla at ng tungsten matrix, sa isang banda, ay kailangang sapat na mahina upang magbigay daan kapag nabuo ang mga bitak at, sa kabilang banda, ay sapat na malakas upang maipadala ang puwersa sa pagitan ng mga hibla at matris.Sa mga pagsusuri sa baluktot na ito ay maaaring maobserbahan nang direkta sa pamamagitan ng X-ray microtomography.Ipinakita nito ang pangunahing paggana ng materyal.

Ang mapagpasyahan para sa pagiging kapaki-pakinabang ng materyal, gayunpaman, ay ang pinahusay na katigasan ay pinananatili kapag ito ay inilapat.Sinuri ito ni Johann Riesch sa pamamagitan ng pagsisiyasat sa mga sample na nasira ng naunang thermal treatment.Kapag ang mga sample ay sumailalim sa synchrotron radiation o inilagay sa ilalim ng electron microscope, ang pag-uunat at pagbaluktot sa kanila ay nakumpirma rin sa kasong ito ang pinahusay na mga katangian ng materyal: Kung ang matrix ay nabigo kapag na-stress, ang mga hibla ay nagagawang tulay ang mga bitak na nagaganap at tangkay ang mga ito.

Ang mga prinsipyo para sa pag-unawa at paggawa ng bagong materyal ay naayos na.Ang mga sample ay gagawin na ngayon sa ilalim ng pinahusay na mga kondisyon ng proseso at may mga na-optimize na interface, ito ang kinakailangan para sa malakihang produksyon.Ang bagong materyal ay maaari ding maging interesado sa kabila ng larangan ng pagsasaliksik ng pagsasanib.