 Потенциальные решения крупных проблем по-прежнему возникают из исследований, выявляющих то, как материалы ведут себя на малых масштабах.
Результаты нового исследования, позволяющего понять взаимодействие различных металлических сплавов на наноуровне, скорее всего, помогут продвижению методов предотвращения отказа систем, важных для общественной и производственной инфраструктуры.
Исследование профессора университета штата Аризоны Карла Сирадски является позволит выявить новые знания о причинах растрескивания в сплавах, используемых в трубопроводах для транспортировки воды, газа и ископаемого топлива, - а также для компонентов, используемых в атомной энергетике и самолетах.
Используя передовые инструменты для ультравысокоскоростной съемки и цифровой корреляции изображения, команда была в состоянии наблюдать за событиями, приводящими к возникновению коррозионного разрушения в серебристо-золотом сплаве, и отслеживания скорость, с которой происходит растрескивание. Они измеряли трещины, движущиеся со скоростью 200 метров в секунду, соответствующие примерно половине скорости сдвига звуковой волны в материале.
По словам Сирадски, это замечательный результат, учитывая, что, как правило, только хрупкие материалы, подобные стеклу будут переломом в этой манере, и что золотые сплавы являются одними из самых податливых металлов.
В отсутствие коррозионной среды эти сплавы золота построены таким же образом, как и детский пластилин: стоит собрать глину в цилиндрическую форму, и она может растянуться на 100 процентов, прежде чем она станет медленно разрываться. В присутствии агрессивных сред, серебро селективно растворяется из сплава, вызывая пористость. Если это происходит при нагрузке сплава, то материал раскалывается, как если бы он был сделан из стекла.
Эти результаты обеспечивают более глубокое понимание коррозионного поведения металлов, таких как алюминиевые сплавы, латунь и нержавеющая сталь, угрожающего механической целостности важных инженерных компонентов и структур.
Открытие команды может обеспечить руководство для разработки сплавов с другими микроструктурами, чтобы материалы были устойчивы к подобному типу разлома. |
