Brocade Park: Este artigo é uma classe ciência de materiais
A liga de memória de forma é conhecida por suas excelentes características - superel�ticas, memória de forma, e que lhes permite ser conduzido amassado e, em seguida, Primavera de volta para "lembrar" a forma original. No entanto, esta materiais avançados em uso comercial ainda são pouco utilizados, a sua utilização pode incluir a mudança da forma da estrutura da aeronave para melhorar a eficiência de voo, ou implantação de uma antena de comunicação e painéis solares no espaço. Colorado School of Mines pesquisadores estão tentando entender melhor sua microestrutura interna complexa da memória de forma é a forma de mudança de comportamento, seus primeiros tais resultados experimentais recentemente publicado no Jornal da ciência e mecânica três materiais: "Cristais "" Mecânica sólidos e Física "e" materiais letras. " ligas de memória de forma (SMAs) foram descobertos há 70 anos, as perspectivas têm recebido mais de 10.000 patentes nos Estados Unidos, recebeu 20.000 patentes em todo o mundo.
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Brocade Park - popularização da ciência: o primeiro de três artigos e agora é um pós-investigador Dr. Universidade de Minnesota (University of Minnesota) é Ashley Bucsek disse: No entanto, isso não influencia sua tecnologia para corresponder - neste 2 SMA dez mil patentes, apenas um número limitado de patentes como um produto comercialmente viável é obtida, a situação em muitos outros materiais avançados é semelhante, desde o desenvolvimento ao tempo necessário implementação número de anos. Uma razão para a diferença entre o desenvolvimento e a aplicação é, de facto, os investigadores têm apenas arranhando a superfície com um microscópio de técnicas convencionais, ao passo que a maioria dos LMF mecanismo microscópicas são tridimensionais, planar externas e internas são constrangimentos sensível. Para preencher esta lacuna, Bucsek e titânio colegas de níquel (a sma mais amplamente utilizado e disponível) colocado o mais poderoso 3d sob um microscópio, estes microscópios estão localizados na parte norte da Universidade de Cornell, Nova Iorque Cornell High Energy Synchrotron fonte (XADREZ).
Em particular, o uso de campo próximo e distante-campo do microscópio difração de alta energia (o HEDM), que está sob o guarda-chuva das técnicas tridimensionais de difração de raios-x, de modo que ela pode ser no material da microestrutura interna de uma visualização tridimensional, enquanto a sua resposta em tempo real. Embora HEDM em sincrotrão internacional e outras áreas foram desenvolvidos ao longo de uma década, mas a aplicação tem HEDM para estudar as características de mistura de baixa fase simetria e diferenças de tamanho de cristal grandes de materiais avançados processo é basicamente inexistente. Portanto, esses três experimentos precisam desenvolver novos experimentos, análise de dados e técnicas de visualização de dados para extrair as informações necessárias de. Muitos resultados são surpreendentes, revelando o campo controverso da micromecânica SMA décadas. Em LMF, geralmente alta simetria fase de "austenite" a alta temperatura é estável, mas se a aplicação de tensões suficientes ou a temperatura diminui, torna-se baixo simetria em relação "martensítica" fase.
O primeiro papel de "alta energia longe campo microscopia difração induzida pelo estresse microestrutura martensítica", publicado em: a "Série A Cristais de base e progresso", projetado para prever específica muda martensita. Usando este método, verificou-se microestrutura martensítica dentro do SMAs grave violação das normas de trabalho de deformação máxima prevista, que sugerem que a situação pode ter para SMAs características microestruturais grau de engenharia e defeitos precisam modificar a obra máxima deformação é amplamente aceito normas de aplicação. Uma segunda carga de estudo experimental é induzida twins rearranjos, disse martensite ou redirecionamento, que é um mecanismo de deformação reversível, por este mecanismo, o material pode suportar uma carga maior e deformação, sem estar lesão cristal rearranjo maclada. Na zona de deformação macroscópica, quando se propagam através da microestrutura será uma série de mecanismos de rearranjo de geminação de micro específicos.
Estudos têm mostrado que estas estirpes posicionado dentro da banda de flexão resulta na rede de até 15 graus, o par de deformação elástica, e resolvidas gémeos Maximize de stress de cisalhamento rearranjo importante. Estes resultados vão orientar investigadores futuros gêmeos rearranjadas na nova tecnologia multi-ferro utilizados. unidade de estado sólido é uma das mais importantes aplicações da LMF, em muitos sistemas nanoelectromechanical e microelectromechanical, biomédica, amortecimento activo e sistemas de condução são aplicadas aeroespacial. O objetivo final é a experiência interior do grão austenítico há especiais alto ângulo de grãos fenômenos de fronteira SMAs papel. Durante a condução a uma carga constante, aquecimento, arrefecimento, reaquecimento SMA, SMA austenita induzida novamente a transformação de fase de martensite de austenite. Observado com um microscópio de electrões, um grande rotação da austenite ocorre quando a amostra é reaquecida e fadiga, que a potência de saída é desvantajoso.
No entanto, devido ao tamanho da amostra pequena microscópio de electrões necessário, a rotação é observado muito misturado, ocorrem sob as mesmas condições de carga, mas depois não aparece ou aparece depois de alguns ciclos, mas não depois de alguns milhares de ciclos ocorre, os resultados mostram que, sob condições moderadas, estes grãos requer apenas um ciclo de rotação pode ocorrer. No entanto, devido à rotação da dispersão não uniforme e de baixo volume, o volume necessário para os observar. financiamento da investigação Buck Seck da National Science Foundation (NSF) Graduate Research Fellowship, e seu orientador de doutoramento e co-autor, professor associado de engenharia de máquinas de mineração Rawlinson Aaron Steiner Buena (Aaron Stebner) 2015 anos de NSF Prémio Carreira. O financiamento adicional necessário para usar de alto desempenho computadores analisar os dados do projeto NSF XSEDE. Dr. Barker Seck registrado nestas mostras artigos tese de que o uso da tecnologia 3d pesquisa estrutura 3d material é muito importante.
Ela foi capaz de observar e compreender os mecanismos de 50 anos tem sido hipóteses controversas e, pela primeira vez. Como a maioria das tecnologias, o maior obstáculo para a introdução de novos materiais é o medo do desconhecido. Este conhecimento vai, sem dúvida, levar a estes materiais mágicos mais amplamente aceitos e aplicados, porque aumenta a nossa confiança no desenvolvimento de materiais comprovados e qualificados. A National Science Foundation também fornece operação de fontes de síncrotron de raios-x de alta energia para medir microscópio em Cornell. Cientistas Darren Pagan (Darren Pagan) disse: Em seu trabalho de tese, o Dr. Buck Seck desenvolveu uma abordagem nova e inovadora, o método é aplicado para estudar sistemas de liga HEDM memória de forma, processamento de dados e interpretação relacionadas superar a capacidade de desafio, de modo que as pessoas têm uma nova visão sobre a deformação mecânica microscópica da liga de memória de forma!
Brocade Park - Ciência Popular Science | Investigação / De: Colorado School of Mines
Referência Periódico Literatura: "Materiais Letters", "Mecânica dos Sólidos e Física", "cristais"
DOI: 10.1016 / j.scriptamat.2018.11.043
DOI: 10.1016 / j.jmps.2018.12.003
DOI: 10,1107 / S205327331800880X
Brocade Park - transferência do Espaço EUA e Ciência Astronáutica
