Ohun elo Brittle tough: Tungsten-fibre-fifidi tungsten

Tungsten jẹ pataki ni pataki bi ohun elo fun awọn ẹya aapọn pupọ ti ọkọ oju omi ti o paarọ pilasima idapọ ti o gbona, o jẹ irin pẹlu aaye yo ti o ga julọ.Ailanfani kan, sibẹsibẹ, jẹ brittleness rẹ, eyiti labẹ aapọn jẹ ki o jẹ ẹlẹgẹ ati ki o jẹ ki o bajẹ.Iwe aramada kan, awọn ohun elo ifasilẹ diẹ sii ti ni idagbasoke nipasẹ Max Planck Institute fun Fisiksi Plasma (IPP) ni Garching.O ni tungsten isokan pẹlu awọn onirin tungsten ti a bo ti a fi sii.Iwadi iṣeeṣe kan ti ṣe afihan ibamu ipilẹ ti agbopọ tuntun naa.

Idi ti iwadii ti a ṣe ni IPP ni lati ṣe agbekalẹ ile-iṣẹ agbara kan ti, bii oorun, n gba agbara lati idapọ ti awọn ekuro atomiki.Idana ti a lo jẹ pilasima hydrogen iwuwo kekere.Lati tan ina idapo pilasima gbọdọ wa ni timọ si awọn aaye oofa ati ki o gbona si iwọn otutu giga.Ni mojuto 100 million iwọn ti wa ni anfaani.Tungsten jẹ irin ti o ni ileri pupọ bi ohun elo fun awọn paati ti nwọle si olubasọrọ taara pẹlu pilasima gbona.Eyi ti ṣe afihan nipasẹ awọn iwadii lọpọlọpọ ni IPP.Iṣoro ti a ko yanju titi di isisiyi, sibẹsibẹ, jẹ brittleness ti ohun elo: Tungsten padanu lile rẹ labẹ awọn ipo ọgbin agbara.Wahala agbegbe - ẹdọfu, nina tabi titẹ - ko le yọkuro nipasẹ ohun elo fifun ni diẹ.Awọn dojuijako dagba dipo: Awọn ohun elo nitorina fesi ni ifarabalẹ si ikojọpọ agbegbe.

Ti o ni idi ti IPP wa awọn ẹya ti o lagbara lati pin kaakiri ẹdọfu agbegbe.Awọn ohun elo seramiki ti a fi agbara mu fiber ṣiṣẹ bi awọn awoṣe: Fun apẹẹrẹ, carbide silikoni brittle ni a ṣe ni igba marun bi lile nigbati a ba fikun pẹlu awọn okun carbide silikoni.Lẹhin awọn iwadii alakoko diẹ ti onimọ-jinlẹ IPP Johann Riesch ni lati ṣe iwadii boya iru itọju le ṣiṣẹ pẹlu irin tungsten.

Igbesẹ akọkọ ni lati ṣe awọn ohun elo tuntun.Matrix tungsten kan ni lati fikun pẹlu awọn okun gigun ti a bo ti o ni okun waya tungsten extruded tinrin bi irun.Awọn onirin naa, ti a pinnu ni akọkọ bi awọn filamenti itanna fun awọn gilobu ina, nibiti Osram GmbH ti pese.Awọn ohun elo oriṣiriṣi fun ibora wọn ni a ṣe iwadii ni IPP, pẹlu erbium oxide.Awọn okun tungsten ti a bo patapata ni a so pọ, yala ni afiwe tabi braided.Lati kun awọn ela laarin awọn okun onirin pẹlu tungsten Johann Riesch ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ lẹhinna ṣe agbekalẹ ilana tuntun ni apapo pẹlu alabaṣiṣẹpọ ile-iṣẹ Gẹẹsi Archer Technicoat Ltd. Lakoko ti tungsten workpieces ti wa ni titẹ papọ lati lulú irin ni iwọn otutu giga ati titẹ, diẹ sii ọna pẹlẹbẹ ti iṣelọpọ agbo ni a rii: Tungsten ti wa ni ipamọ lori awọn okun onirin lati inu gasi kan nipa lilo ilana kemikali ni awọn iwọn otutu iwọntunwọnsi.Eyi ni igba akọkọ ti tungsten-fibre-reinforced tungsten ni aṣeyọri ni aṣeyọri, pẹlu abajade ti o fẹ: Lila lile ti agbo-ara tuntun ti tẹlẹ ti di mẹta ni ibatan si tungsten ti ko ni okun lẹhin awọn idanwo akọkọ.

Igbesẹ keji ni lati ṣe iwadii bawo ni eyi ṣe n ṣiṣẹ: Okunfa ipinnu jẹri pe awọn okun afara dojuijako ninu matrix ati pe o le pin kaakiri agbara adaṣe agbegbe ninu ohun elo naa.Nibi awọn atọkun laarin awọn okun ati matrix tungsten, ni apa kan, ni lati jẹ alailagbara to lati fun ni ọna nigbati awọn dojuijako ṣe ati, ni apa keji, jẹ alagbara to lati tan kaakiri agbara laarin awọn okun ati matrix.Ninu awọn idanwo atunse eyi le ṣe akiyesi taara nipasẹ microtomography X-ray.Eyi ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ipilẹ ti ohun elo naa.

Ipinnu fun iwulo ohun elo naa, sibẹsibẹ, ni pe imudara lile ti wa ni itọju nigbati o ba lo.Johann Riesch ṣayẹwo eyi nipasẹ ṣiṣewadii awọn ayẹwo ti o ti ni imudara nipasẹ itọju igbona iṣaaju.Nigbati awọn ayẹwo ba wa labẹ itọsi synchrotron tabi fi si abẹ maikirosikopu elekitironi, nina ati atunse wọn tun jẹrisi ninu ọran yii awọn ohun-ini ohun elo ti o ni ilọsiwaju: Ti matrix ba kuna nigbati o ba ni wahala, awọn okun ni anfani lati di awọn dojuijako ti o waye ati mu wọn duro.

Awọn ilana fun oye ati ṣiṣejade ohun elo tuntun ti wa ni bayi yanju.Awọn ayẹwo ni bayi lati ṣejade labẹ awọn ipo ilana ilọsiwaju ati pẹlu awọn atọkun iṣapeye, eyi jẹ ohun pataki ṣaaju fun iṣelọpọ iwọn-nla.Ohun elo tuntun le tun jẹ iwulo ni ikọja aaye ti iwadii idapọ.


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kejila-02-2019