Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi Mekanik Enstitüsü, cam malzemelerin yaşlanmasında yeni ilerleme kaydetmek için yurtiçinde ve yurtdışında araştırmacılarla işbirliği yaptı ve ilk kez deneysel olarak ultra hızlı bir zaman ölçeğinde tipik bir metalik camın son derece genç yapısını gerçekleştirdi. İlgili sonuçlar, metalik gözlüklerin şok sıkıştırma ile ultra hızlı aşırı gençleştirilmesi, Science Advances'da yayınlanmıştır (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Metastabil cam malzeme, termodinamik denge durumuna spontan yaşlanma eğilimindedir ve aynı zamanda malzeme özelliklerinin bozulması eşlik eder. Bununla birlikte, dış enerjinin girişi yoluyla, yaşlanan cam malzeme yapıyı gençleştirebilir (gençleştirme). Bir yandan bu yaşlanma karşıtı süreç, camın karmaşık dinamik davranışının temel anlayışına katkıda bulunur, diğer yandan da cam malzemelerin mühendislik uygulamasına elverişlidir. Son yıllarda, geniş uygulama beklentileri olan metalik cam malzemeler için, malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerini etkili bir şekilde kontrol etmek için affin dışı deformasyona dayanan bir dizi yapısal gençleştirme yöntemi önerilmiştir. Bununla birlikte, önceki tüm gençleştirme yöntemleri daha düşük stres seviyelerinde çalışır ve yeterince uzun zaman ölçeği gerektirir ve bu nedenle büyük sınırlamalara sahiptir.
Hafif gaz tabancası cihazının çift hedefli plaka etkisi teknolojisine dayanan araştırmacılar, tipik zirkonyum bazlı metalik camın yaklaşık 365 nanosaniyede (bir kişinin gözlerini göz kırpması için gereken sürenin milyonda biri) hızla yüksek seviyeye geldiğini fark ettiler. Entalpi son derece düzensizdir. Bu teknolojinin zorluğu, kesme bantları ve spallasyon gibi malzemelerin dinamik arızalanmasını önlemek için metalik camlara birkaç GPA seviyesi tek darbeli yükleme ve geçici otomatik boşaltma uygulamaktır; Aynı zamanda, broşürün darbe hızını kontrol ederek, metal cam “donma” nın hızlı gençleşmesi farklı seviyelerde.
Araştırmacılar, metalik camın ultra hızlı gençleştirme süreci, termodinamik, çok ölçekli yapı ve fonon dinamikleri “Bose Peak” perspektiflerinden kapsamlı bir çalışma yürüttüler ve cam yapısının gençleşmesinin nano-ölçekli kümelerden geldiğini ortaya koymuştur. “Kesme Geçişi” modu ile indüklenen serbest hacim. Bu fiziksel mekanizmaya dayanarak, metalik camın ultra hızlı gençleştirme zaman ölçeğini açıklayan boyutsuz bir Deborah sayısı tanımlanmıştır. Bu çalışma, metalik cam yapıların gençleştirilmesi için zaman ölçeğini en az 10 büyüklük sırasına yükseltti, bu tür malzemelerin uygulama alanlarını genişletti ve insanların camın ultra hızlı dinamiklerini anlamasını derinleştirdi.
Gönderme Zamanı: Aralık-06-2021