сайрхаж байнахамгийн өндөр хайлах болон буцалгах цэгүүдбүх мэдэгдэж буй элементүүдээс,вольфрамзэрэг хэт өндөр температуртай холбоотой хэрэглээнд түгээмэл сонголт болсончийдэнгийн утас, нуман гагнуур, цацрагийн хамгаалалтболон саяхан, гэх мэтплазмын гадаргуутай материалITER Tokamak зэрэг хайлуулах реакторуудад .

Гэсэн хэдий ч,вольфрамын төрөлхийн хэврэг байдал, нэмэлтээр үйлдвэрлэх явцад үүсдэг бичил хагарал (3-D хэвлэх)-тайховор металл, өргөн хүрээнд нэвтрүүлэхэд саад болж байна.

Эдгээр бичил хагарал хэрхэн, яагаад үүсдэгийг тодорхойлохын тулд Лоуренс Ливерморын үндэсний лабораторийн (LLNL) эрдэмтэд термомеханик симуляцийг лазерын нунтаг давхарга хайлуулах (LPBF) металлын 3 хэмжээст хэвлэх явцад авсан өндөр хурдны видеотой хослуулсан. Өмнөх судалгаанууд нь барилгын дараа үүссэн хагарлыг судлахаар хязгаарлагдаж байсан бол эрдэмтэд анх удаа вольфрамд уян хатан чанараас хэврэг болох шилжилтийг (DBT) бодит цаг хугацаанд дүрслэн үзүүлж, бичил хагарал хэрхэн үүсч, металл болж тархаж байгааг ажиглах боломжийг олгосон юм. халааж, хөргөнө. Баг нь бичил хагарлын үзэгдлийг үлдэгдэл стресс, деформацийн хурд, температур зэрэг хувьсагчтай холбож, DBT нь хагарал үүсгэсэн болохыг баталж чадсан.

Саяхан Acta Materialia сэтгүүлд нийтлэгдсэн, нэр хүндтэй MRS Bulletin сэтгүүлийн 9-р сарын дугаарт нийтлэгдсэн энэхүү судалгаа нь хагарлын үндсэн механизмыг илрүүлсэн гэж судлаачид хэлжээ.3 хэмжээст хэвлэсэн вольфрамметаллаас ан цавгүй эд анги үйлдвэрлэх ирээдүйн хүчин чармайлтын үндэс суурийг тавьдаг.

"Өвөрмөц шинж чанараараавольфрамЭрчим хүчний яам болон Батлан ​​хамгаалах яаманд зориулсан тусгай зориулалтын өргөдөл гаргахад чухал үүрэг гүйцэтгэсэн" гэж ерөнхий мөрдөн байцаагч Маналибо "Ибо" Мэттьюс хэлэв. “Энэ ажил нь нэмэлт бүтээгдэхүүн боловсруулах шинэ нутаг дэвсгэрт хүрэх замыг нээхэд тусалдагвольфрамЭнэ нь эдгээр номлолд чухал нөлөө үзүүлж чадна."

LLNL-ийн Диабло хязгаарлагдмал элементийн кодыг ашиглан хийсэн туршилтын ажиглалт болон тооцооллын загварчлалын үр дүнд судлаачид вольфрамын бичил хагарал нь Кельвиний 450-650 градусын хоорондох жижиг цонхонд явагддаг бөгөөд энэ нь процессын параметрүүдээс шууд хамаардаг омог хурдаас хамаардаг болохыг тогтоожээ. Тэд мөн хагарлын нөлөөлөлд өртсөн талбайн хэмжээ болон хагарлын сүлжээний морфологийг орон нутгийн үлдэгдэл стресстэй уялдуулж чадсан.

Уг нийтлэлийн ахлах зохиогч, ерөнхий судлаач Лоуренс Фэллоу Бей Вранкен туршилтуудыг зохион бүтээж, гүйцэтгэсэн бөгөөд мэдээллийн ихэнх дүн шинжилгээг хийсэн.

Вранкен хэлэхдээ, "Би вольфрамын хагарал удаашрах болно гэж таамаглаж байсан ч үр дүн нь миний төсөөлж байснаас хамаагүй давсан" гэж Вранкен хэлэв. “Термомеханик загвар нь бидний бүх туршилтын ажиглалтын тайлбарыг өгсөн бөгөөд аль аль нь DBT-ийн хүчдэлийн хамаарлыг тогтооход хангалттай нарийвчилсан байсан. Энэ аргын тусламжтайгаар бид вольфрамын LPBF-ийн үед хагарлыг арилгах хамгийн үр дүнтэй стратегийг тодорхойлох маш сайн хэрэгсэлтэй болсон."

Судлаачдын үзэж байгаагаар уг ажил нь ан цав үүсэхэд процессын параметрүүд болон хайлмал геометрийн нөлөөллийн талаар нарийвчилсан, үндсэн ойлголтыг өгч, вольфрамаар хэвлэсэн эд ангиудын бүтцийн бүрэн бүтэн байдалд материалын найрлага, урьдчилан халаалт хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулж байна. Зарим хайлшийн элементүүдийг нэмэх нь DBT-ийн шилжилтийг бууруулж, металлыг бэхжүүлж, харин урьдчилан халаах нь бичил хагарлыг багасгахад тусална гэж багийнхан дүгнэжээ.

Баг нь үйл явц, хайлшийн өөрчлөлт зэрэг одоо байгаа ан цавыг бууруулах арга техникийг үнэлэхийн тулд үр дүнг ашиглаж байна. Судалгаанд зориулж боловсруулсан оношилгооны хамт олдворууд нь эрс тэс орчинд тэсвэрлэх чадвартай, ан цавгүй гянтболдын эд ангиудыг 3-D хэвлэх лабораторийн эцсийн зорилгод чухал ач холбогдолтой гэж судлаачид хэлэв.