Мактаныпэң жогорку эрүү жана кайноо чекиттерибардык белгилүү элементтердин,вольфраманын ичинде экстремалдык температураны камтыган колдонмолор үчүн популярдуу тандоо болуп калдылампочканын жиптери, дога менен ширетүү, радиациядан коргоожана жакында элеплазмалуу материалITER Tokamak сыяктуу синтездик реакторлордо.

Бирок,вольфрамга мүнөздүү морттук, жана кошумча өндүрүш учурунда пайда болгон микрокрекинг (3-D басып чыгаруу) мененсейрек металл, анын кеңири жайылышына тоскоолдук кылды.

Бул микрожарыктар кантип жана эмне үчүн пайда болоорун мүнөздөш үчүн Лоуренс Ливермор Улуттук лабораториясынын (LLNL) окумуштуулары термомеханикалык симуляцияларды лазердик порошок-төшөк бириктирүү (LPBF) металлды 3-D басып чыгаруу процессинде тартылган жогорку ылдамдыктагы видеолор менен бириктиришти. Мурунку изилдөөлөр курулгандан кийинки жаракаларды изилдөө менен гана чектелсе, окумуштуулар биринчи жолу вольфрамдагы ийкемдүүлүктөн морттукка өтүүнү (DBT) реалдуу убакыт режиминде элестете алышты, бул микрожарыктардын металл катары кантип башталганын жана таралышын байкоого мүмкүндүк берди. жылытылган жана муздатылган. Команда микрокрекинг кубулушун калдык стресс, штамм ылдамдыгы жана температура сыяктуу өзгөрмөлөр менен байланыштырып, DBT крекингге себеп болгонун тастыктай алды.

Окумуштуулардын айтымында, жакында Acta Materialia журналында жарык көргөн жана престиждүү MRS Bulletin журналынын сентябрь айындагы санында жарыяланган изилдөө, крекингдин негизги механизмдерин ачып берет.3-D-басылган вольфрамжана металлдан жаракасыз тетиктерди чыгаруу боюнча келечектеги аракеттердин негизин тузет.

«Уникалдуу касиеттери болгондуктан,вольфрамЭнергетика министрлиги жана Коргоо министрлиги үчүн миссияга тиешелүү колдонмолордо олуттуу роль ойноду" деди башкы тергөөчү Маналибо "Ибо" Мэтьюс. «Бул иш жаңы кошумчаларды өндүрүү үчүн кайра иштетүү аймагына жол ачууга жардам беретвольфрамбул миссияларга олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн».

LLNLдин Diablo чектүү элементтеринин кодун колдонуу менен жүргүзүлгөн эксперименталдык байкоолор жана эсептөө моделдөөлөрү аркылуу изилдөөчүлөр вольфрамдагы микрокрекинг 450 жана 650 градус Кельвин ортосундагы кичинекей терезеде пайда болуп, процесстин параметрлеринен түздөн-түз таасир этүүчү штамм ылдамдыгынан көз каранды экенин аныкташкан. Алар ошондой эле жаракадан жабыркаган аймактын өлчөмүн жана жарака тармагынын морфологиясын жергиликтүү калдык стресстерге салыштыра алышты.

Кагаздын башкы автору жана башкы изилдөөчүсү Лоуренс Фэллоу Бей Вранкен эксперименттерди иштеп чыккан жана аткарган, ошондой эле маалыматтарды талдоолордун көбүн жүргүзгөн.

"Мен вольфрам үчүн крекингде кечигүү болот деп божомолдогом, бирок натыйжалар менин күткөнүмдөн бир топ ашып түштү" деди Вранкен. "Термомеханикалык модель биздин бардык эксперименталдык байкоолорубуз үчүн түшүндүрмө берди жана экөө тең DBTтин штамм ылдамдыгынын көз карандылыгын аныктоо үчүн жетиштүү деталдаштырылган. Бул ыкма менен бизде вольфрамдын LPBF учурунда крекингди жок кылуунун эң эффективдүү стратегияларын аныктоо үчүн эң сонун куралыбыз бар.

Окумуштуулардын айтымында, бул иш процесстин параметрлеринин жана эритме геометриясынын жаракалардын пайда болушуна тийгизген таасирин деталдуу, фундаменталдуу түшүнүүнү камсыз кылат жана вольфрам менен басылган бөлүктөрдүн структуралык бүтүндүгүнө материалдын курамын жана алдын ала жылытуу таасирин көрсөтөт. Команда айрым эритме элементтерин кошуу DBT өтүүсүн азайтууга жана металлды бекемдөөгө жардам берет, ал эми алдын ала ысытуу микрокрекингди азайтууга жардам берет деген жыйынтыкка келген.

Команда натыйжаларды процесс жана эритмелердин модификациялары сыяктуу жаракаларды азайтуу ыкмаларын баалоо үчүн колдонуп жатат. Изилдөө үчүн иштелип чыккан диагностика менен бирге табылгалар, экстремалдык чөйрөгө туруштук бере ала турган, жаракасыз вольфрам бөлүктөрүн 3-D басып чыгаруу боюнча Лабораториянын түпкү максаты үчүн абдан маанилүү болот, дейт изилдөөчүлөр.