Tengstèn se patikilyèman apwopriye kòm materyèl pou pati ki trè ensiste nan veso a ki fèmen yon plasma fizyon cho, li se metal la ki gen pi wo pwen k ap fonn. Yon dezavantaj, sepandan, se frajil li yo, ki anba estrès fè li frajil ak tandans fè domaj. Enstiti Max Planck pou Fizik Plasma (IPP) nan Garching te devlope yon nouvo materyèl konpoze ki pi rezistan. Li konsiste de tengstèn omojèn ak fil tengstèn kouvwi entegre. Yon etid posibilite jis montre konvnab debaz nouvo konpoze an.

Objektif rechèch ki fèt nan IPP se devlope yon plant elektrik ki, tankou solèy la, tire enèji nan fizyon nwayo atomik yo. Gaz yo itilize se yon plasma idwojèn ki ba-dansite. Pou limen dife fizyon an, plasma a dwe fèmen nan chan mayetik epi chofe a yon tanperati ki wo. Nan nwayo a 100 milyon degre yo rive. Tengstèn se yon metal trè pwomèt kòm materyèl pou konpozan antre an kontak dirèk ak plasma cho a. Sa a te demontre nan envestigasyon vaste nan IPP. Yon pwoblèm ki poko rezoud, sepandan, se frajil la nan materyèl la: Tengstèn pèdi severite li nan kondisyon plant elektrik. Estrès lokal - tansyon, etann oswa presyon - pa ka evite pa materyèl la yon ti kras bay fason. Fant fòme olye de sa: Konpozan Se poutèt sa reyaji trè sansib a surcharge lokal yo.

Se poutèt sa IPP te chèche estrikti ki kapab distribye tansyon lokal yo. Fibre-ranfòse seramik sèvi kòm modèl: Pou egzanp, carbure Silisyòm frajil fèt senk fwa pi difisil lè ranfòse ak fib carbure Silisyòm. Apre kèk etid preliminè IPP syantis Johann Riesch te mennen ankèt sou si tretman menm jan an ka travay ak metal tengstèn.

Premye etap la se te pwodwi nouvo materyèl la. Yon matris tengstèn te dwe ranfòse ak kouvwi fib long ki fòme ak fil tengstèn ekstrè mens tankou cheve. Fil yo, orijinal gen entansyon kòm filaman lumineux pou anpoul limyè, kote apwovizyone pa Osram GmbH. Yo te envestige plizyè materyèl pou kouvri yo nan IPP, ki gen ladan oksid èrbyòm. Lè sa a, fib tengstèn konplètman kouvwi yo te rasanble ansanm, swa paralèl oswa trese. Pou ranpli twou vid ki genyen ant fil yo ak tengstèn Johann Riesch ak kòlèg travay li yo Lè sa a, devlope yon nouvo pwosesis an konjonksyon avèk patnè endistriyèl angle Archer Technicoat Ltd Lè nou konsidere ke pyès tengstèn yo anjeneral bourade ansanm soti nan poud metal nan tanperati ki wo ak presyon, yon plis. Yo te jwenn metòd dou pou pwodui konpoze an: Se tengstèn la depoze sou fil yo soti nan yon melanj gaz lè w aplike yon pwosesis chimik nan tanperati modere. Sa a te premye fwa ke tengstèn-fibre-ranfòse tengstèn te pwodwi avèk siksè, ak rezilta a vle: Severite a ka zo kase nan nouvo konpoze an te deja triple an relasyon ak tengstèn san fib apre premye tès yo.

Dezyèm etap la se te mennen ankèt sou ki jan sa a ap travay: Faktè a desizif te pwouve ke fib yo pon fant nan matris la epi yo ka distribye enèji lokalman aji nan materyèl la. Isit la interfaces ant fibres Et tungstène matrice, sou yon bò, gen pou fèb ase pou bay plas lè fant fòm, epi, sou lòt la, gen fòs ase pou transmèt fòs ant fibres yo ak matrice. Nan tès koube sa a ka obsève dirèk pa mwayen X-ray mikrotomografi. Sa a montre fonksyon debaz materyèl la.

Desizif pou itilite materyèl la, sepandan, se ke severite a amelyore kenbe lè li aplike. Johann Riesch te tcheke sa a lè li te mennen ankèt sou echantiyon ki te embrittles pa tretman tèmik anvan. Lè echantiyon yo te sibi radyasyon synchrotron oswa mete anba mikwoskòp elèktron, etann ak koube yo tou konfime nan ka sa a pwopriyete yo materyèl amelyore: Si matris la echwe lè ensiste, fib yo kapab pon fant yo ki fèt ak tij yo.

Prensip yo pou konprann ak pwodwi nouvo materyèl la se konsa rezoud. Echantiyon yo se kounye a yo dwe pwodwi nan kondisyon pwosesis amelyore ak ak interfaces optimize, sa a se kondisyon an pou pwodiksyon gwo echèl. Nouvo materyèl la ta ka enterese tou pi lwen pase jaden rechèch fizyon an.