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#Neues aus der Industrie
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Formlose Stahllegierung ist unglaublich stoßfest
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Ein Team von Ingenieuren von University of California, von San Diego (USCD) und von der Universität von Süd-Kalifornien (USC) hat ein Material mit der Fähigkeit, der höchsten Auswirkung zu widerstehen entwickelt und geprüft, ohne dauerhaft sich zu verformen. Die neue Legierung konnte in einer breiten Palette von Anwendungen, von Bohrer zu Schutzkleidung für Soldaten, zu den Meteor-beständigen Gehäusen für Satelliten benutzt werden.
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Das Material, SAM2X5-630, ist eine formlose Stahllegierung, eine Unterklasse von den Stahllegierungen, die von den Vorbereitungen für Atome gemacht werden, die von der klassischen Kristall ähnlichen Struktur des Stahls abweichen, in der Eisenatome spezifische Standorte besetzen. Die Forscher glauben, dass ihre Arbeit über die Legierung die erste ist, zum nachzuforschen, wie formlose Stahle reagieren, um zu entsetzen.
Das Material, SAM2X5-630, ist eine formlose Stahllegierung, eine Unterklasse von den Stahllegierungen, die von den Vorbereitungen für Atome gemacht werden, die von der klassischen Kristall ähnlichen Struktur des Stahls abweichen, in der Eisenatome spezifische Standorte besetzen. Die Forscher glauben, dass ihre Arbeit über die Legierung die erste ist, zum nachzuforschen, wie formlose Stahle reagieren, um zu entsetzen.
Prüfung stellte dar, dass die Legierung Druck und Druck von bis 12,5 Gigapascal oder ungefähr 125.000 Atmosphären widerstehen kann, ohne die höchste notierte Streckgrenze der dauerhaften Deformation-d durchzumachen, die für eine Stahllegierung notiert wird.
Zu die Vollmaterialien herstellen, die die Legierung enthalten, ein Team geführt von Olivia Graeve, UCSD-Professor des Maschinenbaus, Mischmetallpulver in einer Graphitform. Die Pulver wurden dann bei 100 Megapascal oder 1.000 Atmosphären unter Druck gesetzt, und ausgesetzt einem Strom von 10.000 Amperen bei 630 Grad Celsius, in einem Prozess, der bekannt ist als „das Funkenplasmasintern.“
Die Funkenplasmasinterntechnik lässt enorme Zeit und Energiesparen zu. „Sie können Materialien produzieren, die normalerweise Stunden in einer industriellen Einstellung in gerade einige Minuten dauern,“ Graeve sagen.
Der Prozess schuf kleine kristallene Regionen, die nur einige Nanometer an Größe, mit Andeutungen der Struktur sind, denen die Forscher sind Schlüssel zur Fähigkeit des Materials, Druck zu widerstehen glauben. Dieses, das findet, ist viel versprechend, weil es, dass die Eigenschaften dieser Arten der metallischen Gläser eingestellt werden können, um Mängel wie Zerbrechlichkeit zu überwinden, die sie an Handels- anwendbar in großem Rahmen werden verhindert haben, die Forscher sagt zeigt.
Zu zu prüfen wie die Legierung reagiert um zu entsetzen ohne dauerhafte Deformation, ein Team, das von Veronica Eliasson, USC-Assistenzprofessor durchzumachen des Aerospaces und des Maschinenbaus geführt wird, schlug Proben des Materials mit den dicken Kupferblechen, die von einem Gasgewehr bei 500 bis 1.300 Metern pro Sekunde abgefeuert wurden. Das Material verformte sich auf Auswirkung, aber nicht dauerhaft.
Das Hugoniot, das elastisches Grenz-dmaximum ein Material entsetzen, kann außen irreversibel verformen-von einem 1.5-1.8 Millimeter-starken Stück SAM2X5-630 nehmen wurde gemessen bei ± 11,76 1,26 Gigapascal. Durch Vergleich hat Edelstahl eine Streckgrenze von 0,2 Gigapascal, während das des Hartmetalls, ein hochfestes keramisches verwendet in der Militärrüstung, 4,5 Gigapascal ist.
SAM2X5-630 hat nicht die höchste Streckgrenze irgendwelcher materiellen Wissendiamanten übersteigen heraus bei 60, giga-Pascal-aber Diamanten sind nicht für viele realistischen Anwendungen praktisch.
„Die Tatsache, dass die neuen Materialien so unter Stoßbelastung gute Leistung brachten, war sehr aufmunternd und sollte zu viel von zukünftigen Forschungsgelegenheiten führen,“ sagt Eliasson. Die Forscher sagen, dass der Primärfokus der zukünftigen Forschung auf diesen Legierungen das Gewicht der Materialien erhöhen wird, um sie sich auswirken sogar beständig zu lassen.