গর্ব করাসর্বোচ্চ গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত পয়েন্টসমস্ত পরিচিত উপাদান,টংস্টেনচরম তাপমাত্রা সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি জনপ্রিয় পছন্দ হয়ে উঠেছেলাইটবাল্ব ফিলামেন্ট, চাপ ঢালাই, বিকিরণ রক্ষাএবং, আরো সম্প্রতি, হিসাবেপ্লাজমা-মুখী উপাদানফিউশন রিঅ্যাক্টরে যেমন আইটিইআর টোকামাক।

তবে,টাংস্টেনের সহজাত ভঙ্গুরতা, এবং মাইক্রোক্র্যাকিং যা সংযোজনমূলকভাবে উত্পাদন করার সময় ঘটে (3-ডি প্রিন্টিং) এর সাথেবিরল ধাতু, এর ব্যাপক গ্রহণকে বাধাগ্রস্ত করেছে।

এই মাইক্রোক্র্যাকগুলি কীভাবে এবং কেন তৈরি হয় তা চিহ্নিত করার জন্য, লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (LLNL) বিজ্ঞানীরা লেজার পাউডার-বেড ফিউশন (LPBF) ধাতব 3-ডি প্রিন্টিং প্রক্রিয়া চলাকালীন নেওয়া উচ্চ-গতির ভিডিওগুলির সাথে থার্মোমেকানিকাল সিমুলেশনগুলিকে একত্রিত করেছেন। যেখানে পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি নির্মাণ-পরবর্তী ফাটলগুলি পরীক্ষা করার মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল, বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো টাংস্টেনে নমনীয়-থেকে-ভঙ্গুর রূপান্তর (DBT) বাস্তব সময়ে কল্পনা করতে সক্ষম হন, যাতে তারা পর্যবেক্ষণ করতে দেয় যে কীভাবে মাইক্রোক্র্যাকগুলি ধাতু হিসাবে শুরু হয় এবং ছড়িয়ে পড়ে। উত্তপ্ত এবং ঠান্ডা। দলটি মাইক্রোক্র্যাকিং ঘটনাটিকে অবশিষ্ট স্ট্রেস, স্ট্রেন রেট এবং তাপমাত্রার মতো ভেরিয়েবলের সাথে সম্পর্কযুক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল এবং ডিবিটি ক্র্যাকিংয়ের কারণ নিশ্চিত করেছে।

গবেষকরা বলেছেন যে সমীক্ষা, সম্প্রতি অ্যাক্টা ম্যাটেরিয়ালিয়া জার্নালে প্রকাশিত এবং মর্যাদাপূর্ণ এমআরএস বুলেটিনের সেপ্টেম্বর ইস্যুতে প্রদর্শিত হয়েছে, যা ক্র্যাকিংয়ের পিছনে মৌলিক প্রক্রিয়াগুলি উন্মোচন করে।3-ডি-মুদ্রিত টংস্টেনএবং ধাতু থেকে ফাটল-মুক্ত অংশ তৈরি করার জন্য ভবিষ্যতের প্রচেষ্টার জন্য একটি ভিত্তিরেখা সেট করে।

"এর অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে,টংস্টেনশক্তি বিভাগ এবং প্রতিরক্ষা বিভাগের জন্য মিশন-নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে,” বলেছেন সহ-প্রধান তদন্তকারী মান্যলিবো “আইবো” ম্যাথিউস। “এই কাজটি নতুন সংযোজন উত্পাদন প্রক্রিয়াকরণ অঞ্চলের দিকে পথ প্রশস্ত করতে সহায়তা করেটংস্টেনযা এই মিশনে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে।"

LLNL এর ডায়াবলো সসীম উপাদান কোড ব্যবহার করে সম্পাদিত তাদের পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ এবং গণনামূলক মডেলিংয়ের মাধ্যমে, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে টংস্টেনে মাইক্রোক্র্যাকিং 450 এবং 650 ডিগ্রি কেলভিনের মধ্যে একটি ছোট উইন্ডোতে ঘটে এবং এটি স্ট্রেন হারের উপর নির্ভরশীল, যা প্রক্রিয়া পরামিতি দ্বারা সরাসরি প্রভাবিত হয়। তারা ক্র্যাক-আক্রান্ত এলাকার আকার এবং স্থানীয় অবশিষ্ট চাপের সাথে ক্র্যাক নেটওয়ার্ক আকারবিদ্যার সাথে সম্পর্ক স্থাপন করতে সক্ষম হয়েছিল।

লরেন্স ফেলো বে ভ্রানকেন, কাগজের প্রধান লেখক এবং সহ-প্রধান তদন্তকারী, পরীক্ষাগুলি ডিজাইন এবং সঞ্চালিত করেছিলেন এবং বেশিরভাগ ডেটা বিশ্লেষণও পরিচালনা করেছিলেন।

"আমি অনুমান করেছিলাম যে টাংস্টেনের জন্য ক্র্যাকিংয়ে বিলম্ব হবে, কিন্তু ফলাফলগুলি আমার প্রত্যাশাকে অনেক বেশি ছাড়িয়ে গেছে," ভ্রাঙ্কেন বলেছিলেন। "থার্মোমেকানিকাল মডেলটি আমাদের সমস্ত পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণের জন্য একটি ব্যাখ্যা প্রদান করেছে, এবং উভয়ই ডিবিটি-এর স্ট্রেন রেট নির্ভরতা ক্যাপচার করার জন্য যথেষ্ট বিস্তারিত ছিল। এই পদ্ধতির সাহায্যে, টংস্টেনের এলপিবিএফের সময় ক্র্যাকিং দূর করার জন্য সবচেয়ে কার্যকর কৌশল নির্ধারণ করার জন্য আমাদের কাছে একটি চমৎকার টুল রয়েছে।"

গবেষকরা বলেছেন যে কাজটি ক্র্যাক গঠনের উপর প্রক্রিয়া পরামিতি এবং গলিত জ্যামিতির প্রভাবের একটি বিশদ, মৌলিক উপলব্ধি প্রদান করে এবং টংস্টেন দিয়ে মুদ্রিত অংশগুলির কাঠামোগত অখণ্ডতার উপর উপাদানের গঠন এবং প্রিহিটিং এর প্রভাব দেখায়। দলটি উপসংহারে পৌঁছেছে যে কিছু সংকর ধাতু যুক্ত করা DBT রূপান্তর কমাতে এবং ধাতুকে শক্তিশালী করতে সাহায্য করতে পারে, যখন প্রি-হিটিং মাইক্রোক্র্যাকিং প্রশমিত করতে সহায়তা করতে পারে।

দলটি বিদ্যমান ক্র্যাক-প্রশমন কৌশলগুলি মূল্যায়ন করতে ফলাফলগুলি ব্যবহার করছে, যেমন প্রক্রিয়া এবং খাদ পরিবর্তনগুলি। গবেষণার জন্য বিকশিত ডায়াগনস্টিকগুলির সাথে ফলাফলগুলি, 3-ডি মুদ্রণের ক্র্যাক-মুক্ত টংস্টেন অংশগুলির চূড়ান্ত লক্ষ্যের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হবে যা চরম পরিবেশ সহ্য করতে পারে, গবেষকরা বলেছেন।