O u'amea fou tungsten o lo'o fa'atupuina i le Schuh Group i le MIT e ono mafai ona suitulaga i le uranium ua fa'aumatia i mea e tu'ia ai ofutau. Fa-tausaga mea faasaienisi ma inisinia faauu tamaiti aoga Zachary C. Cordero o loo galue i luga o le maualalo-oona, maualuga-malosi, mea maualuga-density mo le sui uranium depleted i talosaga militeri fausaga. O le fa'aitiitia o le uranium e ono lamatia ai le soifua maloloina i fitafita ma tagata lautele. “O le mafuaaga lena mo le taumafai e sui,” o le tala lea a Cordero.

O le tungsten masani o le a mushroom pe faʻafefe i le aʻafiaga, o le faʻatinoga sili ona leaga. O le lu'i la o le fausia lea o se u'amea e mafai ona fa'atusalia le fa'atinoga o le uranium ua fa'aumatia, lea e fa'ama'ai e le tagata lava ia a'o sele ese mea ma fa'atumauina se isu ma'ai i le atigi fa'atatau i totonu. "Tungsten lava ia e matua malosi ma faigata. Matou te tuʻuina isi elemene faʻafefiloi e fai ina ia mafai ona matou faʻapipiʻiina i totonu o lenei mea tele, "o le tala lea a Cordero.

O se u'amea tungsten ma chromium ma u'amea (W-7Cr-9Fe) sa matua malosi atu nai lo u'amea fa'atau pisinisi, na lipotia mai e Cordero i se pepa ma le tusitala sinia ma le Matagaluega o Mea Fa'asaienisi ma Inisinia ulu Christopher A. Schuh ma paaga i le tusi talaaga Metallurgical and Materials Fefa'ataua'iga A. O le fa'aleleia atili na maua e ala i le fa'apipi'iina o pauta u'amea i totonu o se lomiga vevela fa'apipi'i fesoasoani i le fanua, ma le i'uga sili ona lelei, fuaina i le fausaga o saito lelei ma sili ona maaa, ausia i le faagasologa o le 1 minute i le 1,200 tikeri Celsius. Ole umi ole taimi ole gaosiga ma le maualuga ole vevela na mafua ai ona sili atu fatu fatu ma vaivai le faʻaogaina o masini. O isi tusitala e aofia ai le MIT inisinia ma meafaitino faʻauʻu aʻoga Mansoo Park, Oak Ridge postdoctoral uso Emily L. Huskins, Boise State Associate Professor Megan Frary ma le tamaititi faauu Steven Lives, ma le Army Research Laboratory inisinia inisinia ma le taʻitaʻi o le au Brian E. Schuster. Sa faia foi su'esu'ega o le ballistic o le tungsten-chromium-iron alloy.

"Afai e mafai ona e faia a le nanostructured poʻo le amorphous bulk tungsten (alloy), e tatau lava ona avea ma se mea lelei ballistic," o le tala lea a Cordero. O Cordero, o se tagatanuu o Bridgewater, NJ, na maua le National Defense Science and Engineering (NDSEG) Fellowship i le 2012 e ala i le Air Force Office of Scientific Research. O ana su'esu'ega o lo'o fa'atupeina e le US Defense Threat Reduction Agency.

Ultrafine fatu fatu

"O le auala ou te faia ai aʻu mea o loʻo faʻaogaina le paʻu paʻu lea tatou te faia muamua le nanocrystalline paʻu ona faʻapipiʻi lea i se mea tele. Ae o le luʻitau o le faʻamalosia e manaʻomia le faʻaalia o mea i luga o le vevela, "o le tala lea a Cordero. O le fa'avevelaina o u'amea i le vevela maualuga e mafai ona fa'ateleina ai fatu, po'o vaega tioata ta'itasi, i totonu o le uamea, ma fa'avaivaia ai. Na mafai e Cordero ona ausia le fausaga saito ultrafine e tusa ma le 130 nanometers i le W-7Cr-9Fe compact, faʻamaonia e micrographs electron. "O le faʻaaogaina o lenei auala e gaosia ai le pauta, e mafai ai ona matou faia ni faʻataʻitaʻiga tetele e oʻo atu i le 2 senitimita le lautele, pe mafai foi ona sili atu, ma le malosi faʻamalosi o le 4 GPa (gigapascals). O le mea moni e mafai ona tatou faia nei mea e faʻaaoga ai se faʻagasologa faʻaleleia atonu e sili atu ona manaia, ”o le tala lea a Cordero.

"O le mea o loʻo matou taumafai e fai o se faʻalapotopotoga o le faia lea o mea tetele i ni nanostructures lelei. O le mafuaʻaga matou te mananaʻo ai ona o nei mea e iai mea e sili ona manaia e mafai ona faʻaaogaina i le tele o talosaga, ”o le faʻaopoopo mai lea a Cordero.

E le maua i le natura

Na suʻesuʻeina foi e Cordero le malosi o paʻu uʻamea uʻamea faʻatasi ai ma nanoscale microstructures i totonu o se pepa talatala Acta Materialia. Cordero, faatasi ai ma le tusitala sinia o Schuh, na faʻaaogaina uma faʻataʻitaʻiga faʻatusatusa ma suʻesuʻega falesuesue e faʻaalia ai o uʻamea o metals e pei o le tungsten ma le chromium e tutusa lelei le malosi muamua e masani ona faʻafefiloi ma maua ai se mea e sili atu le malosi, ae o le tuufaatasiga o metala ma le malosi muamua e le fetaui. e pei o le tungsten ma le zirconium e masani ona maua ai se uʻamea vaivai ma sili atu ma le tasi le vaega o loʻo iai.

“O le fa'agasologa o le vili polo malosi o se tasi lea o fa'ata'ita'iga o le tele o fa'agasologa o fa'agasologa e te fa'aleagaina ai le mea e fa'aosoina ai lona fa'ameamea i se tulaga uiga ese e le o paleni. E leai se faʻavae lelei mo le vavalo o le microstructure e sau i fafo, o le tele o taimi o le faʻataʻitaʻiga ma le sese. Sa matou taumafai e aveese le malosi mai le mamanuina o mea faʻapipiʻi o le a fausia ai se vaifofo mautu metastable, o se tasi lea o faʻataʻitaʻiga o se vaega e le paleni, "o le tala lea a Cordero.

"E te gaosia nei vaega e le o paleni, mea e te le masani ona vaʻaia i le lalolagi o loʻo siomia ai oe, i le natura, faʻaaogaina nei faiga faʻaletonu matuia," o lana tala lea. O le fa'agasologa o le vili polo malosi e aofia ai le sele faifaipea o pa'u u'amea fa'atasi ai ma le sele e fa'aoso ai elemene fa'afefiloi e fa'afefiloi a'o tauva, fa'agaioiga toe fa'aleleia i le vevela e mafai ai ona toe fo'i atu le u'amea i lona tulaga paleni, lea i le tele o tulaga e vavae ese. . "O lea o loʻo i ai lenei tauvaga i le va o nei faiga e lua," o le faʻamatalaga lea a Cordero. O lana pepa na tu'uina mai ai se fa'ata'ita'iga faigofie e va'ai ai kemisi i totonu o se fa'amea fa'ameamea o le a fausia ai se vaifofo mautu ma fa'amaonia i su'ega. "O paʻu e pei o le mimilo o nisi ia o uʻamea sili ona faigata na vaʻaia e tagata," o le tala lea a Cordero, ma matauina o suʻega na faʻaalia ai le tungsten-chromium alloy o loʻo i ai le nanoindentation hardness o le 21 GPa. O le mea lena e fa'aluaina ai le maa'a'a o le nanoindentation o u'amea fa'avae nanocrystalline po'o le tungsten fa'ama'a.

Metallurgy manaʻomia fetuutuunai

I le ultrafine grain tungsten-chromium-iron alloy compacts na ia suʻesuʻeina, na pikiina e uʻamea le uʻamea mai le abrasion o le uamea oloina ala faʻasalalau ma le fagu i le taimi o le vili malosi o polo. "Ae e foliga mai e mafai foi ona avea ma se ituaiga o mea lelei, aua e foliga mai e faatelevaveina le densification i le maualalo o le vevela, e faʻaitiitia ai le taimi e te faʻaaluina i na vevela maualuga e mafai ona oʻo atu ai i suiga leaga i microstructure," O le tala lea a Cordero. "O le mea tele o le fetuutuunai ma iloa avanoa i metallurgy."

O se pellet u'amea u'amea fa'apipi'i o lo'o nofo i tafatafa o pauta u'amea tungsten-chromium i totonu o se va'a fa'aaoga mo le fuaina o u'amea. O polo uamea e faʻaaogaina e faʻaleagaina ai uʻamea i totonu o se masini polo maualuga. Fa'aagaaga: Denis Paiste/Materials Processing Center
Na faauu Cordero mai le MIT i le 2010 ma le tagata malaga i le fisiki ma galue mo le tausaga i Lawrence Berkeley National Lab. O iina, na musuia ai o ia e le aufaigaluega inisinia oe na aʻoaʻoina mai se augatupulaga muamua o metallurgists na faia ni faʻamaufaʻailoga faapitoa e uu ai le plutonium mo le Manhattan Project i le taimi o le Taua Lona Lua a le Lalolagi. “O le faalogo atu i le ituaiga o mea sa latou galulue ai na ou matua fiafia ai ma naunau i le gaosiga o metala. Ua na'o le fiafia tele lava,” o le tala lea a Cordero. I isi a'oa'oga fa'asaienisi meafaitino, na ia fai mai ai, "E te le tatalaina se ogaumu i le 1,000 C, ma va'ai i se mea mumu mumu vevela. E te le maua ni mea fa'avevela." O lo'o fa'amoemoe e fa'auma lana PhD ile 2015.

E ui lava o lana galuega o loʻo iai nei o loʻo taulaʻi i le faʻaogaina o fausaga, o le ituaiga o paʻu o loʻo ia faia e faʻaaogaina foi e fai ai mea maneta. "O le tele o faʻamatalaga ma le malamalama e mafai ona faʻaoga i isi mea," o lana tala lea. "E ui lava o le faʻasologa masani lea, e mafai ona e faʻaogaina lenei metallurgy aʻoga tuai i mea fou aʻoga."