የሚሰባበር ቁሳቁስ ጠንክሮ፡ Tungsten-fibre-የተጠናከረ ቱንግስተን

ቱንግስተን በተለይ ከፍተኛ ጭንቀት ላለባቸው የመርከቧ ክፍሎች የሙቅ ውህድ ፕላዝማን ለሚያጠቃልለው ቁሳቁስ ተስማሚ ነው ፣ እሱ ከፍተኛው የማቅለጫ ነጥብ ያለው ብረት ነው። ጉዳቱ ግን መሰባበር ነው፣ ይህም በውጥረት ውስጥ ደካማ እና ለጉዳት የተጋለጠ ያደርገዋል። አሁን በጋርቺንግ በሚገኘው ማክስ ፕላንክ የፕላዝማ ፊዚክስ ኢንስቲትዩት (አይ.ፒ.ፒ.) ልቦለድ፣ የበለጠ ጠንካራ ውህድ ቁሳቁስ ተዘጋጅቷል። የተንግስተን ሽቦዎች የታሸጉ ተመሳሳይነት ያለው tungsten ያካትታል። የአዋጭነት ጥናት የአዲሱ ግቢ መሰረታዊ ተስማሚነት አሁን አሳይቷል።

በአይፒፒ ውስጥ የተካሄደው የምርምር ዓላማ እንደ ፀሐይ ከአቶሚክ ኒውክሊየስ ውህደት ኃይል የሚያገኝ የኃይል ማመንጫ ማልማት ነው። ጥቅም ላይ የዋለው ነዳጅ ዝቅተኛ መጠን ያለው ሃይድሮጂን ፕላዝማ ነው. የመዋሃድ እሳቱን ለማቀጣጠል ፕላዝማው በማግኔቲክ መስኮች ውስጥ ተወስኖ ወደ ከፍተኛ ሙቀት መጨመር አለበት. በዋና ውስጥ 100 ሚሊዮን ዲግሪዎች ተገኝቷል. ቱንግስተን ከሙቀት ፕላዝማ ጋር በቀጥታ ለሚገናኙ አካላት እንደ ቁሳቁስ በጣም ተስፋ ሰጭ ብረት ነው። ይህ በአይፒፒ ውስጥ በተደረጉ ሰፊ ምርመራዎች ታይቷል። እስካሁን ድረስ ያልተፈታ ችግር ግን የቁሱ መሰባበር ነው፡ ቱንግስተን በሃይል ማመንጫው ሁኔታ ጥንካሬውን ያጣል። የአካባቢ ውጥረት - ውጥረት, መወጠር ወይም ግፊት - በመጠኑ በሚሰጥ ቁሳቁስ ሊወገድ አይችልም. በምትኩ ስንጥቆች ይፈጠራሉ፡ ስለዚህ አካላት በአካባቢው ከመጠን በላይ መጫን በጣም ስሜታዊ ምላሽ ይሰጣሉ።

ለዚህም ነው አይፒፒ የአካባቢ ውጥረትን ማሰራጨት የሚችሉ መዋቅሮችን ፈለገ። በፋይበር የተጠናከረ ሴራሚክስ እንደ ሞዴል ሆኖ አገልግሏል፡- ለምሳሌ ብሪትል ሲሊኮን ካርቦዳይድ በሲሊኮን ካርቦዳይድ ፋይበር ሲጠናከሩ አምስት እጥፍ ጠንከር ያለ ነው። ከጥቂት የመጀመሪያ ጥናቶች በኋላ የአይ.ፒ.ፒ ሳይንቲስት ዮሃን ራይሽ ተመሳሳይ ህክምና ከተንግስተን ብረት ጋር መስራት ይችል እንደሆነ ለመመርመር ነበር።

የመጀመሪያው እርምጃ አዲሱን ቁሳቁስ ማምረት ነበር. የተንግስተን ማትሪክስ እንደ ፀጉር የቀጭን የተንግስተን ሽቦ በተሸፈነ ረዣዥም ክሮች መጠናከር ነበረበት። በOsram GmbH የቀረበባቸው ሽቦዎቹ በመጀመሪያ ለብርሃን አምፖሎች እንደ አንጸባራቂ ክሮች የታሰቡ ናቸው። እነሱን ለመሸፈን የተለያዩ ቁሳቁሶች በ IPP, ኤርቢየም ኦክሳይድን ጨምሮ ተመርምረዋል. ሙሉ በሙሉ የተሸፈኑት የተንግስተን ፋይበርዎች አንድ ላይ ተጣብቀው, ትይዩ ወይም የተጠለፉ ናቸው. በሽቦዎቹ መካከል ያለውን ክፍተት ለመሙላት ከተንግስተን ዮሃንስ ሪሽ እና ከስራ ባልደረቦቹ ጋር በመተባበር አዲስ ሂደት ከእንግሊዛዊው የኢንዱስትሪ አጋር አርከር ቴክኒኮት ሊሚትድ። ውህዱን የሚያመርትበት ረጋ ያለ ዘዴ ተገኝቷል፡- tungsten በሽቦዎቹ ላይ ተቀምጧል ከጋዝ ድብልቅ በመካከለኛ የሙቀት መጠን ኬሚካላዊ ሂደትን በመተግበር። የተንግስተን-ፋይበር-የተጠናከረ ቱንግስተን በተሳካ ሁኔታ ሲመረት ከተፈለገው ውጤት ጋር ለመጀመሪያ ጊዜ ነበር፡ ከመጀመሪያዎቹ ሙከራዎች በኋላ የአዲሱ ውህድ ስብራት ጥንካሬ ቀድሞውኑ በሦስት እጥፍ አድጓል።

ሁለተኛው እርምጃ ይህ እንዴት እንደሚሰራ መመርመር ነበር፡ ወሳኙ ነገር ፋይበር ድልድይ በማትሪክስ ውስጥ መሰንጠቅ እና በአካባቢው የሚሰራውን ኃይል በእቃው ውስጥ ማሰራጨት መቻሉ ነው። እዚህ በፋይበር እና በተንግስተን ማትሪክስ መካከል ያሉት መገናኛዎች በአንድ በኩል ስንጥቆች ሲፈጠሩ ቦታ ለመስጠት ደካማ መሆን አለባቸው፣ በሌላ በኩል ደግሞ በቃጫዎቹ እና በማትሪክስ መካከል ያለውን ኃይል ለማስተላለፍ የሚያስችል ጠንካራ መሆን አለባቸው። በማጣመም ሙከራዎች ይህ በኤክስሬይ ማይክሮቶግራፊ አማካኝነት በቀጥታ ሊታይ ይችላል. ይህም የቁሳቁስን መሰረታዊ ተግባር አሳይቷል።

ለቁሱ ጠቃሚነት ወሳኙ ነገር ግን የተሻሻለው ጥንካሬ ሲተገበር መቆየቱ ነው። ዮሃን ራይሽ ይህንን በቅድመ የሙቀት ሕክምና የተጨመቁ ናሙናዎችን በመመርመር ፈትሾታል። ናሙናዎቹ ሲንክሮትሮን ጨረሮች ሲደረጉ ወይም በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ስር ሲቀመጡ፣ መዘርጋት እና ማጠፍ እንዲሁ በዚህ ሁኔታ የተሻሻሉ የቁሳቁስ ባህሪያቶች አረጋግጠዋል፡ ማትሪክስ በጭንቀት ጊዜ ካልተሳካ ቃጫዎቹ የተፈጠሩትን ስንጥቆች ድልድይ ማድረግ እና መግታት ይችላሉ።

አዲሱን ቁሳቁስ የመረዳት እና የማምረት መርሆዎች በዚህ መንገድ ተስተካክለዋል. ናሙናዎች አሁን በተሻሻሉ የሂደት ሁኔታዎች እና በተመቻቹ መገናኛዎች መመረት አለባቸው፣ ይህ ለትልቅ ምርት ቅድመ ሁኔታ ነው። አዲሱ ቁሳቁስ ከውህደት ምርምር መስክ ባሻገር ትኩረት የሚስብ ሊሆን ይችላል።


የልጥፍ ጊዜ: ዲሴ-02-2019