Ústav mechaniky Čínské akademie věd nedávno spolupracoval s výzkumníky doma i v zahraničí na novém pokroku v anti-agingu skleněných materiálů a poprvé experimentálně realizoval extrémně mladistvou strukturu typického kovového skla v roce ultra rychlé časové měřítko.Související výsledky nesou název Ultrarychlé extrémní omlazení kovových skel šokovou kompresí, publikované v Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Metastabilní skleněný materiál má tendenci samovolného stárnutí do termodynamického rovnovážného stavu a současně je doprovázeno zhoršováním vlastností materiálu.Stárnoucí skleněný materiál však může prostřednictvím vstupu vnější energie omladit strukturu (omlazení).Tento proces proti stárnutí na jedné straně přispívá k základnímu pochopení komplexního dynamického chování skla, na druhé straně také přispívá k technické aplikaci skleněných materiálů.V posledních letech byla pro kovové skleněné materiály s širokými perspektivami použití navržena řada metod strukturálního omlazení založených na neafinní deformaci, aby bylo možné účinně řídit mechanické a fyzikální vlastnosti materiálů.Všechny předchozí omlazovací metody však fungují při nižších úrovních stresu a vyžadují dostatečně dlouhé časové rozmezí, a proto mají velká omezení.
Výzkumníci na základě technologie dvojitého terče v zařízení s lehkým plynem zjistili, že typické kovové sklo na bázi zirkonia rychle omladí na vysokou úroveň za přibližně 365 nanosekund (jedna miliontina času, který člověk potřebuje k mrknutí). oko).Entalpie je extrémně neuspořádaná.Výzva této technologie spočívá v aplikaci několika jednopulzních zatížení na úrovni GPa a přechodného automatického odebírání na kovové sklo, aby se zabránilo dynamickému selhání materiálů, jako jsou smykové pásy a odlupování;zároveň řízením rychlosti dopadu letce kov Rychlé omlazení skla „zamrzne“ na různých úrovních.
Výzkumníci provedli komplexní studii o ultrarychlém procesu omlazení kovového skla z hlediska termodynamiky, víceúrovňové struktury a fononové dynamiky „Bose peak“, která odhalila, že omlazení struktury skla pochází z nano-shluků.Volný objem vyvolaný režimem „smykového přechodu“.Na základě tohoto fyzikálního mechanismu je definováno bezrozměrné číslo Deborah, které vysvětluje možnost časového měřítka ultrarychlého omlazení kovového skla.Tato práce prodloužila časové měřítko pro omlazení kovových skleněných struktur nejméně o 10 řádů, rozšířila pole použití tohoto typu materiálu a prohloubila pochopení ultrarychlé dynamiky skla.
Čas odeslání: prosinec-06-2021