Вольфрам нь халуун хайлуулах плазмыг бүрхсэн савны өндөр ачаалалтай хэсгүүдийн материал болгон ашиглахад тохиромжтой бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр хайлах цэгтэй металл юм. Гэсэн хэдий ч сул тал нь түүний хэврэг байдал бөгөөд стрессийн үед хэврэг болж, эвдрэлд өртөмтгий болгодог. Гарчин дахь Макс Планкийн Плазмын Физикийн Институт (IPP) шинэ, илүү уян хатан нийлмэл материалыг боловсруулжээ. Энэ нь бүрсэн гянт болдын утас бүхий нэгэн төрлийн вольфрамаас бүрдэнэ. Саяхан ТЭЗҮ нь шинэ хольцын үндсэн тохиромжтой байдлыг харуулсан.

IPP-д хийсэн судалгааны зорилго нь нарны нэгэн адил атомын цөмийн нэгдэлээс эрчим хүч авдаг цахилгаан станцыг хөгжүүлэх явдал юм. Ашигласан түлш нь бага нягтралтай устөрөгчийн плазм юм. Хайлмал галыг асаахын тулд плазмыг соронзон орон дотор байлгаж, өндөр температурт халаах шаардлагатай. Цөмд 100 сая градус хүрдэг. Вольфрам бол халуун плазмтай шууд харьцдаг эд ангиудын материал болох өндөр ирээдүйтэй металл юм. Үүнийг IPP-д хийсэн өргөн хүрээний мөрдөн байцаалт нотолсон. Гэсэн хэдий ч өнөөг хүртэл шийдэгдээгүй асуудал бол материалын хэврэг байдал байсан: вольфрам нь цахилгаан станцын нөхцөлд бат бөх чанараа алддаг. Орон нутгийн стресс - хурцадмал байдал, суналт эсвэл даралт - материалыг бага зэрэг орхих замаар арилгах боломжгүй. Үүний оронд хагарал үүсдэг: бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь орон нутгийн хэт ачаалалд маш мэдрэмтгий хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Тийм ч учраас IPP орон нутгийн хурцадмал байдлыг тараах чадвартай бүтцийг хайж байсан. Шилэн хүчитгэсэн керамик эдлэлийг загвар болгон ашигласан: Жишээлбэл, хэврэг цахиурын карбид нь цахиурын карбидын утасаар бэхлэгдсэнээс тав дахин хатуу болдог. IPP-ийн эрдэмтэн Иоганн Риеш хэд хэдэн урьдчилсан судалгаа хийсний дараа гянт болдын металлтай ижил төстэй эмчилгээ хийх боломжтой эсэхийг судлах ёстой байв.

Эхний алхам бол шинэ материал үйлдвэрлэх явдал байв. Вольфрамын матрицыг үс шиг нимгэн шахмал вольфрамын утсаар бүрсэн урт утаснуудаар бэхлэх шаардлагатай байв. Osram GmbH-ээс нийлүүлсэн гэрлийн чийдэнг гэрэлтүүлэгч утас болгон анхлан бүтээсэн утаснууд. Тэдгээрийг бүрэх янз бүрийн материалыг IPP-д судалсан бөгөөд үүнд эрбийн исэл орно. Дараа нь бүрэн бүрсэн гянт болдын утаснуудыг зэрэгцээ эсвэл сүлжсэн байдлаар холбосон. Утасны хоорондын зайг вольфрамаар дүүргэхийн тулд Иоганн Риеш болон түүний хамтран ажиллагчид Английн аж үйлдвэрийн түнш Archer Technicoat Ltd-тэй хамтран шинэ процессыг боловсруулсан. Харин вольфрамын бэлдэцийг ихэвчлэн өндөр температур, даралтаар металл нунтагаар шахдаг. нэгдлүүдийг гаргах зөөлөн аргыг олсон: Гянт болд нь химийн процессыг дунд зэргийн температурт хийн хольцоос утсан дээр хадгалдаг. температур. Энэ нь вольфрам-фибрээр бэхжүүлсэн вольфрамыг анх удаа амжилттай үйлдвэрлэсэн бөгөөд хүссэн үр дүндээ: Эхний туршилтуудын дараа шинэ нэгдлийн хугарлын бат бөх чанар эслэггүй вольфрамтай харьцуулахад аль хэдийн гурав дахин нэмэгдсэн байна.

Хоёрдахь алхам нь энэ хэрхэн ажилладагийг судлах явдал байв: Шийдвэрлэх хүчин зүйл нь утас нь матриц дахь хагарлыг гүүр болж, орон нутгийн үйлчлэгч энергийг материалд түгээх чадвартай байв. Энд утас ба вольфрамын матрицын хоорондох интерфэйс нь нэг талаас хагарал үүсэх үед сул байх ёстой, нөгөө талаас утас ба матрицын хоорондох хүчийг дамжуулах хангалттай хүчтэй байх ёстой. Гулзайлтын туршилтанд үүнийг рентген микротомографийн тусламжтайгаар шууд ажиглаж болно. Энэ нь материалын үндсэн үйл ажиллагааг харуулсан.

Материалын ашиг тусыг шийдвэрлэх чухал зүйл бол түүнийг хэрэглэх үед сайжруулсан бат бөх чанарыг хадгалах явдал юм. Иоганн Риеш үүнийг өмнөх дулааны боловсруулалтанд хэврэгшсэн дээжийг судалж үзжээ. Дээжийг синхротрон цацрагт өртөх эсвэл электрон микроскопоор хийсэн тохиолдолд сунгах, гулзайлгах нь материалын шинж чанар сайжирч байгааг баталж байна: Хэрэв матриц нь стресст орсон үед бүтэлгүйтвэл утаснууд үүссэн хагарлыг нөхөж, тэдгээрийг арилгах боломжтой болно.

Ийнхүү шинэ материалыг ойлгох, үйлдвэрлэх зарчмууд тодорхойлогддог. Дээжийг одоо сайжруулсан процессын нөхцөлд, оновчтой интерфэйсээр үйлдвэрлэх болсон нь томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн урьдчилсан нөхцөл юм. Шинэ материал нь хайлуулах судалгааны талбараас гадна сонирхолтой байж магадгүй юм.