Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi Mekanik Enstitüsü, cam malzemelerin yaşlanmayı önlemesinde yeni ilerlemeler kaydetmek için yurtiçi ve yurtdışındaki araştırmacılarla işbirliği yaptı ve ilk kez tipik bir metalik camın son derece genç yapısını deneysel olarak gerçekleştirdi. ultra hızlı bir zaman ölçeği.İlgili sonuçlar, Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)) dergisinde yayınlanan şok sıkıştırmayla metalik camların ultra hızlı aşırı gençleştirilmesi başlığını taşıyor.
Yarı kararlı cam malzeme, termodinamik denge durumuna kadar kendiliğinden yaşlanma eğilimine sahiptir ve aynı zamanda malzeme özelliklerinin bozulmasına da eşlik eder.Ancak dış enerji girişi yoluyla yaşlanan cam malzemesi yapıyı gençleştirebilir (gençleştirme).Bu yaşlanma karşıtı süreç, bir yandan camın karmaşık dinamik davranışının temel olarak anlaşılmasına katkıda bulunurken, diğer yandan cam malzemelerin mühendislik uygulamalarına da yardımcı olmaktadır.Son yıllarda, geniş uygulama beklentileri olan metalik cam malzemeler için, malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerini etkin bir şekilde kontrol etmek amacıyla afin olmayan deformasyona dayalı bir dizi yapısal gençleştirme yöntemi önerilmiştir.Ancak önceki tüm gençleştirme yöntemleri daha düşük stres seviyelerinde çalışır ve yeterince uzun bir zaman ölçeği gerektirir ve bu nedenle büyük sınırlamalara sahiptir.
Hafif gaz tabancası cihazının çift hedefli plaka darbe teknolojisini temel alan araştırmacılar, tipik zirkonyum bazlı metalik camın yaklaşık 365 nanosaniyede (bir kişinin göz açıp kapayıncaya kadar geçen sürenin milyonda biri) hızlı bir şekilde yüksek bir seviyeye kadar gençleştiğini fark etti. göz).Entalpi son derece düzensizdir.Bu teknolojinin zorluğu, kesme bantları ve parçalanma gibi malzemelerin dinamik arızasını önlemek amacıyla metalik cama birkaç GPa düzeyinde tek darbeli yükleme ve geçici otomatik boşaltma uygulamaktır;aynı zamanda, kanadın darbe hızını kontrol ederek, metal camın hızlı yenilenmesi farklı seviyelerde “donar”.
Araştırmacılar, metalik camın ultra hızlı gençleştirme süreci üzerine termodinamik, çok ölçekli yapı ve fonon dinamiği “Bose zirvesi” perspektiflerinden kapsamlı bir çalışma yürüttüler ve cam yapının gençleşmesinin nano ölçekli kümelerden geldiğini ortaya çıkardılar."Kesme geçişi" modunun neden olduğu serbest hacim.Bu fiziksel mekanizmaya dayanarak, metalik camın ultra hızlı gençleşmesinin zaman ölçeğindeki olasılığını açıklayan boyutsuz bir Deborah sayısı tanımlanır.Bu çalışma, metalik cam yapıların yenilenmesine yönelik zaman ölçeğini en az 10 kat artırdı, bu tür malzemelerin uygulama alanlarını genişletti ve insanların camın ultra hızlı dinamikleri konusundaki anlayışını derinleştirdi.
Gönderim zamanı: 06 Aralık 2021