Ученые обнаруживают новую область, затрагивающую отвердевание металлов: Открытие могло привести к совершенствованиям процесса, более прочным сплавам

Вновь исследуя данные из его 20-летнего эксперимента НАСА, включающего повторное замораживание и таяние материалов высокой чистоты в микрогравитации, Мартин Гликсмен, преподаватель исследования в материаловедении и Стуле Аллена Генри в Технологическом институте Флориды, работающем с Кумаром Анкитом в Школе Вопроса, транспорта и энергии в Университете штата Аризона, обнаружил способ, которым природа ведет формирование сложных образцов в материалах, которые кристаллизуют.Гликсмен обнаружил энергетическое поле, затрагивающее все вещества кристаллизации, которые он маркировал полем подмагничивания, которому он верит, способ природы вести клеточный и ветвиться древовидные микроструктуры, которые формируются во время отвердевания большинства металлов и сплавов.«В последних фазах таяния, подобные игле кристаллы, внезапно измененные на сферы, и так впервые, как мы наблюдали постоянные частицы, тающие в микрогравитации, и наблюдали их довольно замечательное изменение формы», сказал Гликсмен.

«Я сказал», он добавил, «’Должно быть что-то больше продолжения, чем просто шум’».Ранее, и тем не менее, многие ученые полагают, что то, что вызывает формирование рисунка, является случайным шумом – любая звуковая вибрация или беспорядки, которые реагируют на укрепляющийся материал.

Гликсмен и Анкит нашли тонкий внутренний источник энергии – поле подмагничивания – происходит, который на самом деле модулирует скорость твердого/жидкого интерфейса в мелких масштабах и заканчивает тем, что создал удивительно сложные структуры. То открытие было подтверждено теоретически и хотя продвинутые методы моделирования.«Нам повезло выполнить эксперименты в микрогравитации, где идее поля подмагничивания первоначально предложили объяснить возникновение необычных плавящихся образцов», сказал Гликсмен. «Теперь у нас есть звуковая термодинамическая теория и доказательство, чтобы поддержать ту идею».

Гликсмен и Анкит недавно издали их результаты, доказывающие существование полей подмагничивания в журнале Metals.Поскольку процесс укрепляющихся металлов производит подобные отделению внутренние микрообразцы, которые нарушают химическую однородность материалов броска, имение лучшего понимания роли поля подмагничивания в их формировании открывает пути для инженеров, чтобы сделать улучшения броска и сваренных материалов обычно используемыми во всем от автомобилей и самолетов к медицинским инструментам.

«Если мы ожидаем улучшения структуры кастингов, weldments и других процессов отвердевания, мы узнали и применяем правильную физику», сказал Гликсмен. «Это открытие потенциально могло привести к металлургическим совершенствованиям процесса».