(Nanowerk Haberleri) Uçak türbinlerinde, nükleer reaktörlerde ve uzay araştırmalarına yönelik ekipmanlarda potansiyel uygulamaları olan yeni bir metalik malzeme sınıfı, aşırı sıcaklıklara dayanabilir ve kırılmalara karşı direnç gösterebilir, ancak bilim adamları bunun nedenini şimdiye kadar anlayamadılar. Penn State araştırmacılarının ortaklaşa yürüttüğü yeni bir araştırmaya göre cevap, malzemenin kısa menzilli düzeniyle veya bir malzeme içindeki atomların yerel düzeniyle ilgili olabilir. Araştırmacılar, bu bilginin, bu malzemelerin mekanik performansında ve hasar toleransında daha fazla iyileşmeye yol açabileceğini ve bunun da ulaşım veya enerji santralleri için yeni nesil mühendislik sistemlerinin güvenliği ve güvenilirliğinde ilerlemelere yol açabileceğini söyledi. Sonuçları şurada yayınlandı: Doğa İletişim (“CrCoNi orta entropi alaşımındaki düzlemsel kusurların kaynağı olarak gençleştirme”). Ekip, yüksek ve orta entropili alaşımlar (HEA/MEA) olarak adlandırılan metalik malzemelerin yerel atomik düzenini incelemek için yeni bir görüntüleme yöntemi geliştirdi ve çalışmalarını özellikle krom-kobalt-nikel (CrCoNi) MEA ve onun üzerine yoğunlaştırdı. mekanik performansı etkiler. Aynı zamanda Malzeme Araştırma Enstitüsü'ne bağlı olan Penn State mühendislik bilimi ve mekanik ve nükleer mühendislik yardımcı doçentlerinden yazar, yazar Yang Yang, "CrCoNi'nin mekanik performansı muhteşem" dedi. "Örneğin, son zamanlarda neredeyse -423 Fahrenheit dereceyle dünyadaki en yüksek dayanıklılığa sahip olduğu gösterildi. Ama insanlar bunun neden bu kadar iyi olduğunu bilmiyordu.” Yang, bazı bilim adamlarının bundan kısa menzilli düzenin sorumlu olduğunu öne sürdüğünü söyledi. "Ancak kısa menzilli düzen malzemelerde çok küçük ve incelikli olduğundan, deneysel kanıt sağlamak amacıyla bunu gözlemlemek veya ölçmek çok zordur" dedi ortak yazar Andrew M. Yan dal, Kaliforniya Berkeley Üniversitesi (UC Berkeley) ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda (LBNL) malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü. CrCoNi'nin üç bileşeni vardır: krom, kobalt ve nikel. Yang'a göre her element, alaşım içinde aynı atomik fraksiyona sahiptir ve ilk çalışmalar, üç tür atomun her birinin sistem içinde rastgele dağıldığını varsayıyordu. Ancak Yang, son çalışmaların malzemenin aslında kısa menzilli düzen sergilediğini gösterdiğini söyledi. Yang, "Penn State, Ohio State ve North Carolina State'ten insanların yer aldığı bir parti olduğunu hayal edelim" dedi. “Ve ideal olarak herkesin kusursuz bir şekilde birbirine karışmasını, odanın her yerinde tek tip bir birey karışımı oluşturmasını beklersiniz. Ancak pratikte durum her zaman böyle değildir. Çoğu zaman, aynı üniversiteden insanlar, ortak deneyimlerden dolayı birbirlerine yönelme eğilimindedirler. Bu, beklenen rastgele dağılımdan sapan bir tür kısa menzilli düzendir.” Ekip, CrCoNi'de kısa menzilli düzenin rolünü incelemek için enerji filtreli 4D taramalı transmisyon elektron mikroskobu (4D-STEM) sistemini kullanarak bir deney tasarladı. Bir 4D-STEM deneyinde, nano boyutlu bir elektron ışını numuneyi tarayarak her nokta için bir nano ışın elektron kırınım modeli oluşturur. Minor'a göre, her saniye yüzlerce elektron kırınım görüntüsü yakalayabildiler ve bu da onlara hem geniş bir görüş alanı hem de yüksek çözünürlükle stres altındaki malzeme kusurlarının gelişimini analiz etme olanağı sağladı. Minor, "Mekanik deformasyon süreci sırasında kusurlar oluşuyor ve biz aslında bir kusurun oluşumunda bir geçiş olduğunu bulduk" dedi ve özellikle düzlemsel kusurlara veya düzlemlerin istiflenme sırasındaki "hatalara" odaklandıklarını belirtti. atomlar. "Düzlemsel kusurun ilk döngüler sırasında tamamen geri döndürülebilir olduğunu bulduk. Eğer onu deforme edip kuvveti serbest bırakırsak, tamamen iyileşir. Ancak yaklaşık bin çevrimlik mekanik deformasyondan sonra bu tersinirlik ortadan kalkar. Bu noktada, yükü serbest bıraktıktan sonra kusur orada kalma eğilimindedir. Ve bu geçişin aslında bu sistemdeki kısa menzilli düzen tarafından yönetildiğini düşünüyoruz.” Yang, bunun nedeninin başlangıçta sistemin geri dönüşümlü süreçleri avantajlı kılan çok sayıda kısa menzilli düzene sahip olması olduğunu söyledi. Bununla birlikte, deformasyon yavaş yavaş bu küçük düzeni yok eder ve bu da deformasyon mekanizmasını, bu düzlemsel kusur oluşumunu destekleyen başka bir mekanizmaya doğru ayarlar. Yang, "Kısa menzilli düzen bir moderatör gibidir" dedi. “Bunun yerel yoğunluğu ya da derecesi hangi mekanizmanın çalışıp hangisinin çalışmadığını kontrol ediyor.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64714.php