نوي ټنګسټن الوزونه چې په MIT کې د Schuh ګروپ کې رامینځته کیږي ممکن په بالقوه توګه د زغره سوري کولو پروجیکلونو کې د ضایع شوي یورانیم ځای ونیسي. د څلورم کال د موادو ساینس او ​​​​انجینرۍ فارغ شوی زده کونکی Zachary C. Cordero په ساختماني نظامي غوښتنلیکونو کې د تخریب شوي یورانیم ځای په ځای کولو لپاره د ټیټ زهرجن ، لوړ ځواک ، لوړ کثافت موادو باندې کار کوي. کم شوي یورانیم د سرتیرو او ملکي وګړو لپاره احتمالي روغتیا ته خطر دی. کورډرو وايي: "دا د دې د ځای په ځای کولو هڅه کولو هڅونه ده."

نورمال ټنګسټن به د اغیزو په مقابل کې مشروم یا بلنټ وي، ترټولو ناوړه ممکنه فعالیت. نو ننګونه دا ده چې یو داسې الیاژ رامینځته کړي چې کولی شي د تخریب شوي یورانیم فعالیت سره سمون ولري ، کوم چې پخپله ګړندی کیږي ځکه چې دا مواد له مینځه وړي او د ننوتلو هدف انٹرفیس کې تیز پوزه ساتي. "ټونګسټن پخپله خورا پیاوړی او سخت دی. موږ د دې د جوړولو لپاره نور الیاژونکي عناصر ځای په ځای کوو ترڅو موږ وکولی شو دا په دې لوی څیز کې یوځای کړو، "کورډیرو وايي.

د کرومیم او اوسپنې (W-7Cr-9Fe) سره یو ټنګسټن الیاژ د سوداګریزو ټنګسټن الیاژ په پرتله خورا پیاوړی و، کورډیرو په یوه مقاله کې راپور ورکړ چې د موادو ساینس او ​​​​انجینري څانګې مشر کریسټوفر A. Schuh او همکارانو سره یې په ژورنال کې میټالرجیکل او مواد. لیږدونه A. دا پرمختګ د ساحې په مرسته د فلزي پوډرونو په کمپیک کولو سره ترلاسه شوی د سینټرینګ ګرم پریس، د غوره پایلې سره، د ښي دانې جوړښت او خورا سختۍ لخوا اندازه شوی، د پروسس کولو په وخت کې د 1،200 درجې سانتي ګراد په 1 دقیقو کې ترلاسه شوی. د پروسس اوږد وخت او د تودوخې لوړه تودوخه د غلو دانو او ضعیف میخانیکي فعالیت لامل کیږي. په شریک لیکوالانو کې د MIT انجینرۍ او موادو ساینس فارغ شوي زده کونکي مانسو پارک ، د اوک ریج پوسټ دوکتورا ملګري ایملي ایل هسکینز ، د بویس ایالت ایسوسی ایټ پروفیسور میګن فریري او فارغ شوی زده کونکی سټیون لیور ، او د اردو څیړنې لابراتوار میخانیکي انجینر او د ټیم مشر براین ای شوسټر شامل وو. د ټنګسټن - کرومیم - اوسپنې الیاژ فرعي پیمانه بالستیک ازموینې هم ترسره شوي.

کورډرو وايي: "که تاسو کولی شئ د نانو ساختماني یا بې مورفوس بلک ټنګسټن (الماس) جوړ کړئ ، نو دا باید واقعیا یو مثالی بالستیک مواد وي." کورډیرو، د برج واټر، NJ اصلي اوسیدونکی، په 2012 کې د ساینسي څیړنې د هوایي ځواک دفتر له لارې د ملي دفاع ساینس او ​​​​انجینري (NDSEG) فیلوشپ ترلاسه کړ. د هغه څیړنه د متحده ایالاتو د دفاعي ګواښ کمولو ادارې لخوا تمویل کیږي.

د غلې دانې جوړښت

"هغه لاره چې زه خپل توکي جوړوم د پوډر پروسس کولو سره دي چیرې چې لومړی موږ د نانوکریسټالین پوډر جوړوو او بیا یې په لوی توکي کې یوځای کوو. مګر ننګونه دا ده چې ادغام د تودوخې لوړې تودوخې ته د موادو افشا کولو ته اړتیا لري ، "کورډرو وايي. لوړې تودوخې ته د الیاژ تودوخه کولی شي د فلز دننه د دانې یا انفرادي کرسټال ډومینونو لوییدو لامل شي ، کوم چې دوی ضعیفوي. کورډرو وتوانید چې په W-7Cr-9Fe کمپیکٹ کې د شاوخوا 130 نانومیټرو الټرافین غلې جوړښت ترلاسه کړي، د الکترون مایکروګرافونو لخوا تایید شوی. "د دې پوډر پروسس کولو لارې په کارولو سره، موږ کولی شو لوی نمونې تر 2 سانتي مترو پورې قطر کې جوړ کړو، یا موږ کولی شو د 4 GPa (gigapascals) متحرک کمپریشن ځواک سره لوی شو. دا حقیقت چې موږ کولی شو دا توکي د توزیع وړ پروسې په کارولو سره رامینځته کړو شاید حتی ډیر اغیزناک وي ، "کورډرو وايي.

"هغه څه چې موږ د یوې ډلې په توګه هڅه کوو هغه د ښه نانو جوړښتونو سره ډیری شیان رامینځته کول دي. هغه دلیل چې موږ یې غواړو دا دی ځکه چې دا توکي خورا په زړه پوري ملکیتونه لري چې په ډیری غوښتنلیکونو کې احتمالي کارول کیږي ، "کورډرو زیاتوي.

په طبیعت کې نه موندل کیږي

کورډرو د نانوسکل مایکروسټرکچرونو سره د فلزي الیاژ پوډرونو ځواک هم د Acta Materialia ژورنال کاغذ کې معاینه کړ. Cordero، د لوړ لیکوال Schuh سره، د کمپیوټري سمولونو او لابراتوار تجربو څخه کار اخیستی ترڅو وښيي چې د فلزاتو الیاژ لکه ټنګسټن او کرومیم د ورته ابتدايي ځواک سره یو شان وي او یو پیاوړی پای محصول تولیدوي، پداسې حال کې چې د فلزونو ترکیب د لوی ابتدايي ځواک سره توپیر لري. لکه څنګه چې ټنګسټن او زرکونیم د یو ضعیف الیاژ تولید لپاره له یو څخه ډیر فیز شتون لري.

"د لوړې انرژی بال ملنګ پروسه د پروسې د یوې لویې کورنۍ یوه بیلګه ده چې تاسو پکې د موادو څخه هیک خرابوي ترڅو د هغې مایکرو جوړښت په عجیب غیر متوازن حالت کې راولي. د مایکروسټرکچر وړاندوینې لپاره واقعیا ښه چوکاټ شتون نلري چې راپورته کیږي ، نو ډیری وختونه دا محاکمه او خطا وي. موږ هڅه کوله چې د مصر د ډیزاین کولو څخه تجربه لیرې کړو چې د میټاسټایبل جامد حل رامینځته کړي، کوم چې د غیر متوازن مرحلې یوه بیلګه ده، "کورډرو تشریح کوي.

هغه وايي: "تاسو دا غیر انډول مرحلې تولید کړئ، هغه شیان چې تاسو به په نورمال ډول ستاسو په شاوخوا کې نړۍ کې نه ګورئ، په طبیعت کې، دا واقعیا خورا سخت خرابیدونکي پروسې کاروي." د لوړې انرژی بال ملنګ پروسه کې د فلزي پوډرونو تکرار کول شامل دي چې د سیر کولو سره د سیالي عناصرو سره یوځای کولو ته هڅوي، د تودوخې فعاله بیا رغونې پروسې الیاژ ته اجازه ورکوي چې خپل انډول حالت ته راستانه شي، کوم چې په ډیری قضیو کې جلا کیږي. . "نو د دې دوو پروسو ترمنځ دا سیالي شتون لري،" کورډرو تشریح کوي. د هغه کاغذ یو ساده ماډل وړاندیز کړی چې په ورکړل شوي مصر کې کیمیاوي وړاندوینه وکړي چې یو قوي حل رامینځته کړي او د تجربو سره یې تایید کړي. کورډیرو وايي: "د ملنډي پوډر ځینې خورا سخت فلزات دي چې خلکو لیدلي دي،" د یادولو ازموینو ښودلې چې ټنګسټن-کرومیم مصر د 21 GPa د نانو انډینټیشن سختۍ لري. دا دوی د نانو کریسټالین اوسپنې پراساس الیاژ یا د کثافاتو دانه ټنګسټن د نانو انډینټیشن سختۍ دوه چنده کوي.

فلزات انعطاف ته اړتیا لري

د الټرافین دانه ټنګسټن - کرومیم - اوسپنې الیاژ کمپیکٹونو کې چې هغه یې مطالعه کړې، الیاژ د لوړ انرژی بال ملنګ په وخت کې د فولاد پیسونکي میډیا او شیشې له خړوبولو څخه اوسپنه غوره کړه. "مګر دا معلومه شوه چې دا یو ډول ښه شی هم کیدی شي ، ځکه چې داسې ښکاري چې دا په ټیټ تودوخې کې کثافت ګړندی کوي ، کوم چې تاسو په دې لوړه تودوخې کې د مصرف کولو وخت کموي چې کولی شي په مایکرو جوړښت کې د خراب بدلون لامل شي." Cordero تشریح کوي. "لوی شی د انعطاف وړ او په فلزاتو کې د فرصتونو پیژندل دي."

په یوه کښتۍ کې چې د فلزاتو د وزن کولو لپاره کارول کیږي د ټنګسټن-کرومیم اوسپنې فلزي پوډرونو سره یوځای د فلزاتو د مرکب ګولۍ سره ناست دی. د فولادو بالونه د لوړې انرژي بال مل کې د فلزاتو د خرابولو لپاره کارول کیږي. کریډیټ: ډینس پیسټ / د موادو پروسس مرکز
کورډرو په 2010 کې د MIT څخه په فزیک کې د لیسانس سند ترلاسه کړ او د لارنس برکلي ملي لابراتوار کې یې د یو کال لپاره کار وکړ. هلته، هغه د انجینرۍ کارمندانو څخه الهام اخیستی و چې د فلزولوژستانو د پخوانی نسل څخه یې زده کړل چې د دویمې نړیوالې جګړې په جریان کې د منهاټن پروژې لپاره د پلوتونیم ساتلو لپاره ځانګړي کروسیبلونه جوړ کړل. "د هغه ډول شیانو په اوریدلو چې دوی کار کوي زه ډیر خوښ او د فلزاتو پروسس کولو ته لیواله شوم. دا یوازې ډیر ساتیري هم ده ، "کورډیرو وايي. د موادو د ساینس په نورو فرعي څانګو کې، هغه وايي، "تاسو د 1,000 سانتي مترو په حرارت کې د کوټې پرانستل نه شئ کولی، او یو څه روښانه سور ګرم وګورئ. تاسو د تودوخې درملنې توکو ته نه رسیږئ." هغه تمه لري چې په 2015 کې خپله پی ایچ ډي پای ته ورسوي.

که څه هم د هغه اوسنی کار په ساختماني غوښتنلیکونو تمرکز کوي، د پوډر پروسس ډول چې هغه یې کوي د مقناطیسي موادو جوړولو لپاره هم کارول کیږي. هغه وايي: "ډیری معلومات او پوهه په نورو شیانو کارول کیدی شي." "که څه هم دا دودیز ساختماني فلزات دی، تاسو کولی شئ دا زاړه ښوونځي فلزات په نوي ښوونځي موادو کې پلي کړئ."