Tek bir kristal ile deprem direncini arttırmak

Our Miss Brooks: Connie's New Job Offer / Heat Wave / English Test / Weekend at Crystal Lake (Haziran 2019).

Anonim

Bazı metaller için yeni bir ısıtma yöntemi, depreme dayanıklı inşaat malzemelerinin iyileştirilmesine yol açabilir.

Tohoku Üniversitesi araştırmacıları ve meslektaşları, deforme olduktan sonra orijinal şekillerine dönme yetenekleri ile bilinen bazı 'şekil hafızalı' metallerin özelliklerini iyileştirmek için ekonomik bir yol bulmuşlardır. Bu yöntem, depreme dayanıklı yapı malzemeleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için bu geliştirilmiş metallerin seri üretimine yol açabilir.

Çoğu metal, çok sayıda kristalden yapılır, ancak bazı durumlarda, özellikleri tek bir kristalden oluştuğunda gelişir. Bununla birlikte, tek kristalli metallerin üretilmesi pahalıdır.

Araştırmacılar 'anormal tane büyümesi' olarak bilinen bir fenomenden faydalanan daha ucuz bir üretim yöntemi geliştirdiler. Bu metodu kullanarak, bir metalin çoklu 'taneleri' veya kristalleri düzensiz şekilde büyür, bazıları ısıya maruz kaldığında, diğerlerinin zararına düşer.

Takımın tekniği 70 cm uzunluğunda ve 15 milimetre çapında bir tek kristal metal çubuk ile sonuçlanan birkaç ısıtma ve soğutma döngüsünü içeriyor. Bu, mevcut şekil hafızalı alaşımlı çubukların boyutlarına kıyasla çok büyüktür, bu da inşaat ve inşaat mühendisliği uygulamalarına uygun hale getirilmiştir, diyor çalışmadaki baş araştırmacı Toshihiro Omori.

Büyük tek-kristal metal çubuk üretmek için, bir metal alaşımı 900 ° C'ye ısıtılır, daha sonra beş kez 500 ° C'ye soğutulur. Bunu, 740 ° C'ye kadar dört ısıtma döngüsü ve ardından 500 ° C'ye soğutma izler. Son olarak, metal son kez 900 ° C'ye ısıtılır. Düşük sıcaklıkta ısıtma (740 ° C) / soğutma (500 ° C) döngülerinin kullanılmaması, tek-kristal sonucuna yol açmadı.

Bakır, alüminyum ve manganezden yapılmış olan alaşım, makineleriyle kesilmesi kolay olan iyi bilinen bir şekil hafızalı metaldir. Malzemenin kristallerinin büyüklüğünü arttırmak esnekliğini büyük ölçüde artırır. Şeklini değiştirmek de oldukça güçlü kılar. Bu birleşik özellikler, depremlere dayanabilecek yapılar inşa etmek için çok çekici hale getirir.

“Mevcut teknik, sürecin basitliğinden dolayı tek kristallerin seri üretimi için avantajlı olduğundan, bu bulgu, binalarda ve köprülerde sismik uygulamalar gibi yapısal malzemeler için tek boyutlu kristallerin şekil hafızası uygulamalarının yolunu açmaktadır. Araştırmacılar çalışmalarında Nature Communications dergisinde yayınlandı.

menu
menu