A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia Mechanikai Intézete együttműködött otthon és külföldön végzett kutatókkal az üveg anyagok öregedésének új előrelépésében, és először kísérletileg megvalósította egy tipikus fémes pohár rendkívül fiatalos szerkezetét egy ultragyors időtartamban. A kapcsolódó eredményeket a fém szemüvegek ultragyors szélsőséges megújulása a sokk -kompresszióval, a Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)) közzétette.
A metastabil üveg anyag spontán öregedést mutat a termodinamikai egyensúlyi állapotra, és ugyanakkor az anyagtulajdonságok romlásával jár. A külső energia bemenete révén azonban az öregedő üveg anyag megújíthatja a szerkezetet (megújulás). Ez az öregedésgátló folyamat egyrészt hozzájárul az üveg komplex dinamikus viselkedésének alapvető ismeretéhez, másrészt elősegíti az üveganyagok mérnöki alkalmazását is. Az utóbbi években a széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkező fémüveg anyagok esetében a nem affin deformáción alapuló szerkezeti megújulási módszereket javasolták az anyagok mechanikai és fizikai tulajdonságainak hatékony ellenőrzése érdekében. Az összes korábbi megújulási módszer azonban alacsonyabb stresszszinten működik, és kellően hosszú időtartamot igényel, és ezért nagy korlátozásokkal rendelkezik.
A könnyű gázpisztoly-eszköz kettős célú lemez-ütközési technológiáján alapuló kutatók rájöttek, hogy a tipikus cirkónium-alapú fémüveg gyorsan körülbelül 365 nanosekundumban magas szintre emelkedett (az idő egy milliárdodához ahhoz, hogy egy ember egy szemmel pislogjon). Az entalpia rendkívül rendezetlen. Ennek a technológiának a kihívása az, hogy több GPA-szintű egy impulzusos betöltést és átmeneti automatikus kirakodást alkalmazzon a fémüvegre, hogy elkerülje az anyagok, például a nyírószalagok és a spalláció dinamikus kudarcát; Ugyanakkor a szórólap ütközési sebességének ellenőrzésével a fém az üveg gyors megújulása különböző szinteken fagy.
A kutatók átfogó tanulmányt készítettek a fémüveg ultragyors megújulási folyamatáról a termodinamika, a többszörös szerkezet és a „Bose Peak” fonon dinamika szempontjából, kiderítve, hogy az üvegszerkezet megújulása nano-skála klaszterekből származik. A „nyíró átmenet” mód által kiváltott szabad térfogat. Ennek a fizikai mechanizmusnak a alapján meghatározódnak egy dimenzió nélküli Deborah-szám, amely magyarázza a fémüveg rendkívül gyors megújulásának idő skálájának lehetőségét. Ez a munka legalább 10 nagyságrenddel növelte a fémüvegszerkezetek megújulásának idő skáláját, kibővítette az ilyen típusú anyagok alkalmazási területeit, és elmélyítette az emberek megértését az üveg ultragyors dinamikájáról.
A postai idő: december-06-2021