Nylig har Institute of Mechanics of the Chinese Academy of Sciences samarbeidet med forskere hjemme og i utlandet for å gjøre nye fremskritt i anti-aldring av glassmaterialer, og for første gang eksperimentelt innså den ekstremt ungdommelige strukturen til et typisk metallisk glass i En ultra-rask tidsskala. De relaterte resultatene har tittelen Ultrafast Extreme Rejuvenation of Metallic Glasses by Shock Compression, publisert i Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Det metastabile glassmaterialet har en tendens til spontan aldring til termodynamisk likevektstilstand, og samtidig ledsages det av forverring av materialegenskaper. Imidlertid kan det aldrende glassmaterialet gjennomgang av ekstern energi forynge strukturen (foryngelse). Denne anti-aldringsprosessen på den ene siden bidrar til den grunnleggende forståelsen av den komplekse dynamiske atferden til glass, på den andre siden bidrar det også til ingeniøranvendelse av glassmaterialer. De siste årene, for metalliske glassmaterialer med brede applikasjonsutsikter, er det foreslått en serie strukturelle foryngelsesmetoder basert på ikke-affin-deformasjon for å effektivt kontrollere de mekaniske og fysiske egenskapene til materialene. Imidlertid fungerer alle tidligere foryngelsesmetoder på lavere stressnivå og krever tilstrekkelig lang tid, og har derfor store begrensninger.
Forskere basert på den dobbeltmålte platepåvirkningsteknologien til den lette gasspistolapparatet, innså at det typiske zirkoniumbaserte metallglasset raskt forynget til et høyt nivå i omtrent 365 nanosekunder (en milliondel av tiden det tar for en person å blinke en øye). Enthalpy er ekstremt forstyrret. Utfordringen med denne teknologien er å bruke flere GPA-nivå-lasting av GPA-nivå og forbigående automatisk lossing på metallglass, for å unngå dynamisk svikt i materialer som skjærbånd og spallasjon; Samtidig, ved å kontrollere påvirkningshastigheten til flygebladet, fryser metallet den raske foryngelsen av glass "" fryser "på forskjellige nivåer.
Forskere har utført en omfattende studie på den ultra-rask foryngelsesprosessen med metallisk glass fra perspektivene til termodynamikk, flerskala struktur og Phonon-dynamikk “Bose Peak”, og avslører at foryngelsen av glassstruktur kommer fra nanoskala klynger. Gratis volum indusert av “Shear Transition” -modus. Basert på denne fysiske mekanismen er et dimensjonsløst Deborah-nummer definert, noe som forklarer muligheten for tidsskalaen for ultra-rask foryngelse av metallglass. Dette arbeidet har økt tidsskalaen for foryngelse av metalliske glassstrukturer med minst 10 størrelsesordener, utvidet applikasjonsfeltene til denne typen materiale, og utdypet folks forståelse av den ultrahastige dynamikken i glass.
Post Time: DEC-06-2021