شعار زيفيرنت

ضغط Micropillar لإيجاد السبائك المقاومة للحرارة

التاريخ:

تسوكوبا ، اليابان ، 13 يناير 2021 - (ACN Newswire) - المعادن التي تحتوي على سيليكات النيوبيوم هي مواد واعدة يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية وتحسين كفاءة التوربينات الغازية في محطات الطاقة والطائرات. لكن كان من الصعب تحديد خصائصها الميكانيكية بدقة بسبب هياكلها البلورية المعقدة. الآن ، قام العلماء في جامعة كيوتو في اليابان بقياس ما يحدث على المستوى الجزئي عند الضغط على عينات صغيرة من هذه المواد. يمكن لهذا النهج ، الذي نُشر في مجلة Science and Technology of Advanced Materials ، أن يساعد العلماء في الحصول على القياسات الدقيقة اللازمة لفهم سلوك المستوى الذري للبلورات المعقدة لتطوير مكونات أكثر مقاومة للحرارة في التوربينات الغازية.

قام العلماء بقياس التشوه البلاستيكي الذي حدث عندما مارس مسبار صغير القوة على عينات الميكروبيلار ذات اتجاهات محور التحميل المختلفة.

يقول كيوسوك كيشيدا ، مؤلف الدراسة المقابل: "تُظهر نتائجنا أحدث الأبحاث في سلوك تشوه البلاستيك في المواد البلورية".

يصف التشوه البلاستيكي التشوه الذي يحدث على المستوى الذري عندما يتم تطبيق قوة مستدامة على بلورة. من الصعب قياسها في بلورات معقدة. يستخدم كيشيدا وزملاؤه نهجًا جديدًا لقياس التشوه اللدائن في البلورات بشكل منهجي ، مما يبشر بالاستخدام في توربينات الغاز ذات درجة الحرارة العالية.

في هذه الدراسة ، قاموا بقياس تشوه البلاستيك في النيوبيوم سيليسيد المسمى alpha-Nb5Si3. تعرضت 'micropillars' الصغيرة من هذه البلورات إلى كميات صغيرة جدًا من الإجهاد باستخدام آلة ذات ثقب مسطح في نهايتها. تم تطبيق الضغط على أوجه مختلفة من العينة لتحديد مكان وكيفية حدوث تشوه البلاستيك داخل البلورة. باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني على العينات قبل الاختبار وبعده ، تمكنوا من اكتشاف المستويات والاتجاهات التي حدث فيها التشوه. تبع ذلك دراسات محاكاة مبنية على حسابات نظرية لفهم ما كان يحدث على المستوى الذري. أخيرًا ، قارن الفريق النتائج بنتائج مبيد السيليسيد الموليبدينوم المحتوي على البورون (Mo5SiB2) الذي فحصوه سابقًا.

يقول كيشيدا: "وجدنا أن الفشل اللحظي يحدث بسهولة إلى حد ما في alpha-Nb5Si3 ، والذي يتناقض بشكل ملحوظ مع Mo5SiB2".

قد يعني هذا أن alpha-Nb5Si3 في وضع غير موات مقارنة بـ Mo5SiB2 لاستخدامه كعنصر تقوية في السبائك المعدنية. يعتقد كيشيدا وفريقه أنه يمكن تحسين هشاشة هذه المادة من خلال إضافة عناصر صناعة السبائك الأخرى.

يخطط الفريق لاستخدام النهج لدراسة الخصائص الميكانيكية للمواد البلورية الأخرى ذات الهياكل المعقدة.

مزيد من المعلومات
الأستاذ كيوسوك كيشيدا
جامعة كيوتو
[البريد الإلكتروني محمي]

ورقة: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2020.1855065

حول مجلة علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة

تنشر مجلة الوصول المفتوح STAM مقالات بحثية متميزة في جميع جوانب علم المواد ، بما في ذلك المواد الوظيفية والهيكلية والتحليلات النظرية وخصائص المواد.

مزيد من المعلومات
دكتور شيكاشي نيشيمورا
مدير النشر STAM
[البريد الإلكتروني محمي]
المعهد الوطني لعلوم المواد

بيان صحفي وزعته ResearchSEA لعلوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة.



الموضوع: البحث والتطوير
القطاعات: المعادن والتعدين, تكنولوجيا النانو

http://www.acnnewswire.com

من شبكة أخبار الشركات الآسيوية

حقوق النشر © 2021 ACN Newswire. كل الحقوق محفوظة. قسم من شبكة أخبار الشركات الآسيوية.

المصدر: http://www.acnnewswire.com/press-release/english/63902/

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة