Yn ddiweddar, mae Sefydliad Mecaneg yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd wedi cydweithio ag ymchwilwyr gartref a thramor i wneud cynnydd newydd yn y gwrth-heneiddio deunyddiau gwydr, ac am y tro cyntaf yn arbrofol sylweddoli strwythur hynod ifanc gwydr metelaidd nodweddiadol yn graddfa amser hynod gyflym. Teitl y canlyniadau cysylltiedig yw adnewyddiad eithafol cyflym iawn o sbectol metelaidd trwy gywasgu sioc, a gyhoeddwyd yn Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Mae gan y deunydd gwydr metastable dueddiad o heneiddio'n ddigymell i gyflwr ecwilibriwm thermodynamig, ac ar yr un pryd, mae dirywiad eiddo materol yn cyd-fynd ag ef. Fodd bynnag, trwy fewnbwn ynni allanol, gall y deunydd gwydr sy'n heneiddio adnewyddu'r strwythur (adnewyddu). Mae'r broses gwrth-heneiddio hon ar y naill law yn cyfrannu at y ddealltwriaeth sylfaenol o ymddygiad deinamig cymhleth gwydr, ar y llaw arall mae hefyd yn ffafriol i gymhwysiad peirianneg deunyddiau gwydr. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, ar gyfer deunyddiau gwydr metelaidd gyda rhagolygon cymhwysiad eang, cynigiwyd cyfres o ddulliau adnewyddu strwythurol yn seiliedig ar anffurfiad nad yw'n affin er mwyn rheoli priodweddau mecanyddol a ffisegol y deunyddiau yn effeithiol. Fodd bynnag, mae pob dull adnewyddu blaenorol yn gweithio ar lefelau straen is ac mae angen graddfa amser ddigon hir, ac felly mae ganddynt gyfyngiadau mawr.
Sylweddolodd ymchwilwyr sy'n seiliedig ar dechnoleg effaith plât targed deuol y ddyfais gwn nwy ysgafn fod y gwydr metelaidd nodweddiadol sy'n seiliedig ar zirconiwm yn adnewyddu'n gyflym i lefel uchel mewn tua 365 o nanoseconds (un filiwn o'r amser y mae'n ei gymryd i berson amrantu. llygad). Mae enthalpi yn hynod anhrefnus. Her y dechnoleg hon yw cymhwyso nifer o lwytho pwls sengl lefel GPa a dadlwytho awtomatig dros dro i wydr metelaidd, er mwyn osgoi methiant deinamig deunyddiau megis bandiau cneifio a asgliad; ar yr un pryd, trwy reoli cyflymder effaith y daflen, y metel Mae adnewyddiad cyflym gwydr yn “rhewi” ar wahanol lefelau.
Mae ymchwilwyr wedi cynnal astudiaeth gynhwysfawr ar y broses adnewyddu hynod gyflym o wydr metelaidd o safbwyntiau thermodynameg, strwythur aml-raddfa a dynameg ffonon “Bose brig”, gan ddatgelu bod adnewyddiad strwythur gwydr yn dod o glystyrau nano-raddfa. Cyfaint am ddim a achosir gan y modd “trawsnewid cneifio”. Yn seiliedig ar y mecanwaith ffisegol hwn, diffinnir rhif Deborah di-dimensiwn, sy'n esbonio'r posibilrwydd o amserlen adnewyddu gwydr metelaidd yn gyflym iawn. Mae'r gwaith hwn wedi cynyddu'r amserlen ar gyfer adnewyddu strwythurau gwydr metelaidd o leiaf 10 gorchymyn maint, wedi ehangu meysydd cymhwyso'r math hwn o ddeunydd, ac wedi dyfnhau dealltwriaeth pobl o ddeinameg gwydr tra chyflym.
Amser postio: Rhagfyr-06-2021