പൊങ്ങച്ചംഏറ്റവും ഉയർന്ന ദ്രവീകരണ, തിളയ്ക്കുന്ന പോയിൻ്റുകൾഅറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ ഘടകങ്ങളുടെയും,ടങ്സ്റ്റൺഉൾപ്പെടെയുള്ള തീവ്രമായ താപനില ഉൾപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള ഒരു ജനപ്രിയ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറിയിരിക്കുന്നുലൈറ്റ് ബൾബ് ഫിലമെൻ്റുകൾ, ആർക്ക് വെൽഡിംഗ്, റേഡിയേഷൻ ഷീൽഡിംഗ്കൂടാതെ, അടുത്തിടെ, പോലെപ്ലാസ്മ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന മെറ്റീരിയൽITER Tokamak പോലുള്ള ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകളിൽ.

എന്നിരുന്നാലും,ടങ്സ്റ്റണിൻ്റെ അന്തർലീനമായ പൊട്ടൽ, കൂടാതെ സങ്കലനമായി നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന മൈക്രോക്രാക്കിംഗ് (3-ഡി പ്രിൻ്റിംഗ്) കൂടെഅപൂർവ ലോഹം, അതിൻ്റെ വ്യാപകമായ ദത്തെടുക്കലിന് തടസ്സമായി.

ഈ മൈക്രോക്രാക്കുകൾ എങ്ങനെ, എന്തുകൊണ്ട് രൂപം കൊള്ളുന്നു എന്ന് വിശദീകരിക്കാൻ, ലോറൻസ് ലിവർമോർ നാഷണൽ ലബോറട്ടറി (LLNL) ശാസ്ത്രജ്ഞർ ലേസർ പൗഡർ-ബെഡ് ഫ്യൂഷൻ (LPBF) മെറ്റൽ 3-D പ്രിൻ്റിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ എടുത്ത ഹൈ-സ്പീഡ് വീഡിയോകളുമായി തെർമോമെക്കാനിക്കൽ സിമുലേഷനുകൾ സംയോജിപ്പിച്ചു. മുൻ ഗവേഷണങ്ങൾ ബിൽഡിന് ശേഷമുള്ള വിള്ളലുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരുന്നുവെങ്കിലും, ടങ്സ്റ്റണിലെ ഡക്‌ടൈൽ-ടു-ബ്രിട്ടിൽ ട്രാൻസിഷൻ (ഡിബിടി) തത്സമയം ദൃശ്യവൽക്കരിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞു, ഇത് മൈക്രോക്രാക്കുകൾ എങ്ങനെയാണ് ലോഹമായി പടരുകയും വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് എന്ന് നിരീക്ഷിക്കാൻ അവരെ അനുവദിച്ചു. ചൂടാക്കി തണുപ്പിച്ചു. ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം, സ്‌ട്രെയിൻ റേറ്റ്, താപനില തുടങ്ങിയ വേരിയബിളുകളുമായി മൈക്രോക്രാക്കിംഗ് പ്രതിഭാസത്തെ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെടുത്താനും ഡിബിടിയാണ് വിള്ളലുണ്ടാക്കിയതെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കാനും ടീമിന് കഴിഞ്ഞു.

അടുത്തിടെ ജേണൽ ആക്റ്റ മെറ്റീരിയലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതും പ്രശസ്തമായ എംആർഎസ് ബുള്ളറ്റിൻ സെപ്തംബർ ലക്കത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതുമായ പഠനം, വിള്ളലുകളുടെ പിന്നിലെ അടിസ്ഥാന സംവിധാനങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു.3-ഡി പ്രിൻ്റ് ചെയ്ത ടങ്സ്റ്റൺകൂടാതെ ലോഹത്തിൽ നിന്ന് വിള്ളലുകളില്ലാത്ത ഭാഗങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ഭാവി ശ്രമങ്ങൾക്ക് അടിസ്ഥാനം സജ്ജമാക്കുന്നു.

"അതിൻ്റെ അദ്വിതീയ ഗുണങ്ങൾ കാരണം,ടങ്സ്റ്റൺഡിപ്പാർട്ട്‌മെൻ്റ് ഓഫ് എനർജി, ഡിപ്പാർട്ട്‌മെൻ്റ് ഓഫ് ഡിഫൻസ് എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ദൗത്യ-നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചിട്ടുണ്ട്, ”കോ-പ്രിൻസിപ്പൽ ഇൻവെസ്റ്റിഗേറ്റർ മാന്യലിബോ “ഐബോ” മാത്യൂസ് പറഞ്ഞു. “പുതിയ അഡിറ്റീവ് നിർമ്മാണ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രദേശത്തേക്ക് വഴിയൊരുക്കാൻ ഈ ജോലി സഹായിക്കുന്നുടങ്സ്റ്റൺഅത് ഈ ദൗത്യങ്ങളിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തും.

LLNL-ൻ്റെ ഡയാബ്ലോ ഫിനൈറ്റ് എലമെൻ്റ് കോഡ് ഉപയോഗിച്ച് നടത്തിയ അവരുടെ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയും കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ മോഡലിംഗിലൂടെയും, ടങ്സ്റ്റണിലെ മൈക്രോക്രാക്കിംഗ് 450 നും 650 ഡിഗ്രി കെൽവിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു ചെറിയ ജാലകത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഇത് സ്ട്രെയിൻ റേറ്റിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുന്നു. വിള്ളൽ ബാധിത പ്രദേശത്തിൻ്റെ വലുപ്പവും ക്രാക്ക് നെറ്റ്‌വർക്ക് രൂപഘടനയും പ്രാദേശിക അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദങ്ങളുമായി പരസ്പരബന്ധിതമാക്കാനും അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു.

പേപ്പറിൻ്റെ പ്രധാന രചയിതാവും കോ-പ്രിൻസിപ്പൽ ഇൻവെസ്റ്റിഗേറ്ററുമായ ലോറൻസ് ഫെലോ ബെ വ്രാങ്കൻ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്തു, കൂടാതെ മിക്ക ഡാറ്റാ വിശകലനങ്ങളും നടത്തി.

"ടങ്ങ്സ്റ്റണിൻ്റെ വിള്ളലുകളിൽ കാലതാമസം ഉണ്ടാകുമെന്ന് ഞാൻ അനുമാനിച്ചിരുന്നു, പക്ഷേ ഫലങ്ങൾ എൻ്റെ പ്രതീക്ഷകളെ കവിയുന്നു," വ്രാങ്കൻ പറഞ്ഞു. “ഞങ്ങളുടെ എല്ലാ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങൾക്കും തെർമോമെക്കാനിക്കൽ മോഡൽ ഒരു വിശദീകരണം നൽകി, രണ്ടും ഡിബിടിയുടെ സ്‌ട്രെയിൻ റേറ്റ് ആശ്രിതത്വം പിടിച്ചെടുക്കാൻ പര്യാപ്തമാണ്. ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ടങ്സ്റ്റണിൻ്റെ എൽപിബിഎഫ് സമയത്ത് വിള്ളലുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ തന്ത്രങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച ഉപകരണം ഞങ്ങളുടെ പക്കലുണ്ട്.

ക്രാക്ക് രൂപീകരണത്തിൽ പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകളുടെയും ഉരുകിയ ജ്യാമിതിയുടെയും സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദമായതും അടിസ്ഥാനപരവുമായ ധാരണ ഈ കൃതി നൽകുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു. ചില അലോയ് ഘടകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് ഡിബിടി സംക്രമണം കുറയ്ക്കാനും ലോഹത്തെ ശക്തിപ്പെടുത്താനും സഹായിക്കുമെന്നും പ്രീ ഹീറ്റിംഗ് മൈക്രോക്രാക്കിംഗ് ലഘൂകരിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്നും ടീം നിഗമനം ചെയ്തു.

പ്രോസസ്സ്, അലോയ് പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ എന്നിവ പോലെ നിലവിലുള്ള ക്രാക്ക് ലഘൂകരണ സാങ്കേതികതകൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന് ടീം ഫലങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പഠനത്തിനായി വികസിപ്പിച്ച ഡയഗ്‌നോസ്റ്റിക്‌സിനൊപ്പം കണ്ടെത്തലുകളും തീവ്രമായ പരിതസ്ഥിതികളെ നേരിടാൻ കഴിയുന്ന 3-ഡി പ്രിൻ്റിംഗ് ക്രാക്ക്-ഫ്രീ ടങ്സ്റ്റൺ ഭാഗങ്ങൾ എന്ന ലബോറട്ടറിയുടെ ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യത്തിന് നിർണായകമാകുമെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു.