Name: קביעת החוזק המכני של מתכות אולטרה-עדינות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-11-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 4 s
Description: למדו לקבוע את החוזק המכני של מתכות אולטרה-עדינות באמצעות ניסויים בלחץ גבוה עם תא יהלום-סדן רדיאלי. שיטה זו מאפשרת ניתוח אמין של חומרים בגודל גרעין מתחת ל-10 ננומטר.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מכירים בתמיכה של הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (NSFC) תחת מספרי מענקים 11621062, 11772294, U1530402 ו- 11811530001. מחקר זה נתמך באופן חלקי גם על ידי הקרן למדע הבתר-דוקטורט של סין (2021M690044). מחקר זה השתמש במשאבים של מקור האור המתקדם, שהוא מתקן משתמש של משרד המדע של DOE תחת מספר החוזה DE-AC02-05CH11231 ומתקן הקרינה סינכרוטרון בשנחאי. מחקר זה נתמך באופן חלקי על ידי COMPRES, הקונסורציום לחקר תכונות חומרים במדעי כדור הארץ תחת הסכם שיתוף הפעולה של NSF EAR 1606856.

1. הכנה לדוגמה
<ol><li>קבל 3 ננומטר, 20 ננומטר, 40 ננומטר, 70 ננומטר, 100 ננומטר, 200 ננומטר ואבקת ניקל של 500 ננומטר ממקורות מסחריים (ראה טבלת חומרים). האפיון המורפולוגי מוצג באיור 1.</li>
	<li>הכינו חלקיקי ניקל של 8 ננומטר על ידי חימום חלקיקי ניקל של 3 ננומטר באמצעות קומקום תגובה (ראו טבלת חומרים).<ol>
<li>הכניסו כ-20 מ"ל של אתנול מוחלט וכ-50 מ"ג של אבקת ניקל של 3 ננומטר לקומקום התגובה. הערה: הפתרון כולו לא אמור להגיע לכ-70% מנפח הקומקום.</li>
		<li>מחממים את קומקום התגובה בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות.</li>
		<li>קררו את התמיסה לטמפרטורת החדר ושחררו תמיסה קטנה לרשת נחושת אחת (רשת TEM, ראו טבלת חומרים).</li>
		<li>שים את רשת הנחושת המיובשת בתא מיקרוסקופיית אלקטרונים תמסורת (TEM) וצפה במורפולוגיה של הדגימה תחת קרן אלקטרונים מתח של 200 קילו-וולט. הערה: רשת הנחושת יובשה באוויר במשך כ -5 דקות או השתמשה באור ייבוש של 5 דקות.</li>
		<li>מדוד את התפלגות גודל החלקיקים מתמונות ה- TEM באופן ידני. הערה: ניתן לבצע את מדידת גודל החלקיקים גם באמצעות כל תוכנה הזמינה באופן חופשי כגון Image J.</li>
		<li>מוציאים את התמיסה ומאדים את האתנול בטמפרטורת החדר; לאחר מכן, שאר המוצק השחור הוא אבקת הניקל הטהורה עם גודל חלקיק ממוצע של 8 ננומטר.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מכינים אבקת ניקל 12 ננומטר<ol>
<li>חזור על שלב 1.2, אך שנה את "אתנול מוחלט" ו-"80 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות" ל"איזופרופנול מוחלט" ו"150 מעלות צלזיוס במשך 12 שעות" כדי להשיג את אבקת הניקל הטהורה עם החלקיק הממוצע של 12 ננומטר.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. מדידות DAC XRD רדיאליות בלחץ גבוה
<ol><li>הפוך את אטם הבורון-אפוקסי שקוף לקרן רנטגן תוך שימוש במכונת קידוח לייזר (ראה טבלת חומרים).<ol>
<li>הכן קפטון (סוג של פלסטיק) אטמים תומכים הערה: קפטון הוא חומר פילם פולימידי (ראה טבלת חומרים).<ol>
<li>חותכים את המעגל הפנימי באמצעות מכונת קידוח לייזר באמצעות הפרמטרים שהוזכרו: 35% הספק לייזר, שלושה מעברים, 0.4 מ"מ לשנייה (מהירות חיתוך).</li>
			<li>חותכים את המלבני החיצוני באמצעות הפרמטרים: 80% מכוח הלייזר, שני מעברים, 1.2 מ"מ לשנייה (מהירות חיתוך). הממד המלבני הוא 8 x 1.4 מ"מ.</li>
		</ol>
</li>
		<li>מכינים אטמי בורון-אפוקסי מדיסקת בורון גדולה יותר בקוטר של כ-10 מ"מ. הערה: דיסק הבורון מיוצר על ידי דחיסת התערובת של אבקת בורון אמורפית ודבק אפוקסי36.<ol>
<li>מלטשים את הדיסקים הגולמיים לעובי של 60-100 מיקרומטר עם נייר זכוכית באופן ידני. הערה: נייר הזכוכית נע בין ~ 400 רשת ל ~ 1000 רשת.</li>
			<li>חותכים את העיגולים הפנימיים באמצעות מכונת קידוח לייזר באמצעות הפרמטרים שהוזכרו: 35% הספק לייזר, שלושה מעברים, 0.4 מ"מ לשנייה (מהירות חיתוך).</li>
			<li>חותכים את המעגל החיצוני באמצעות מכונת קידוח לייזר: 30% מכוח הלייזר, מעבר אחד, 0.4 מ"מ לשנייה (מהירות חיתוך). חזור על הפעולה ועצור מיד כשהוא יורד.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הרכיבו את האטמים<ol>
<li>הניחו אטם תומך קפטון (שהוכן בשלב 2.1.1) על מגלשת זכוכית.</li>
			<li>הניחו אטם בורון קדוח על החור הפנימי של אטם קפטון. ודא שהקצה הגדול יותר של אטם הבורון נמצא בחלק העליון.</li>
			<li>שים עוד מגלשת זכוכית נקייה בחלק העליון. החזיקו אותו בחוזקה ולחצו עליו עד שהאטם מוכנס היטב לחור של אטם קפטון.</li>
			<li>אחסנו את מכלולי האטם המפוברקים בין שתי מגלשות זכוכית נקיות ועטפו אותן בנייר דבק לשימוש עתידי. הערה: קוטר האטם, Ø = גודל קולט יהלום + 150 מיקרומטר. לשכפול טוב יותר, ניתן להשתמש באותן הגדרות (אולי עם התאמות קטנות אם משהו נמצא לא בסדר) לקידוח וחיתוך הלייזר במהלך הכנת האטם. להתאמת גודל טוב, קוטר האטמים שהוזנו לחיתוך לייזר הוא Ø + 23 מיקרומטר ואילו קוטר החור הפנימי של האטמים התומכים בקפטון (שהוזנו לחיתוך לייזר) הוא Ø - 23 מיקרומטר.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>טעינת ניסוי DAC רדיאלית<ol>
<li>הרכב את מכלול האטם<ol>
<li>בצג מחשב הצפייה (המחובר למיקרוסקופ האופטי), סמן נקודה לאיתור מרכז היהלום (יהלום הבוכנה של ה- DAC).</li>
			<li>הרכיבו את אטם הבורון-אפוקסי (שהוכן בשלב 2.1) ואת הסימן במרכז חור האטם.</li>
			<li>השתמש במגלשת זכוכית כדי ללחוץ על מכלול האטם כך שהאטם ישקע בחוזקה על היהלום של הבוכנה. הערה: ל- DAC יש שתי חתיכות זהות של יהלומים. בדרך כלל, העליון נקרא יהלום גליל, והתחתון נקרא יהלום בוכנה.</li>
		</ol>
</li>
		<li>ניקוי ונדחסות של מערך האטמים<ol>
<li>טען דגימות עם גודל נתח קטן יותר מחור האטם כך שאין הצפה של חומרים על משטח האטם. הערה: הדגימות כאן מתכוונות לחומרים המועמדים שחקרנו בניסויים שלנו. במחקר זה, הדגימות הן אבקות Ni בגדלים שונים ושבבי Pt.</li>
			<li>סגור את התא לאחר טעינת פיסת דגימה חדשה כדי להשיג קומפקטיות.</li>
		</ol>
</li>
		<li>העמסת חומרים רכים (כגון זהב)<ol>
<li>טען רק חתיכה אחת מהדגימה הרכה (הפוך את החומר הרך לחלק קטן מהחומרים הטעונים).</li>
			<li>השתמש בחומרים אמורפיים קשים כדי למלא את חור האטם לקבלת דחיסות טובה.</li>
		</ol>
</li>
		<li>העמסה של חומרים בעלי מספר אטומי נמוך (כגון ספינל, פירופ, סרפנטין)<ol>
<li>ערבבו את הדגימה עם 10% Pt או Au. מלאו את חור האיטום בתערובת אך ללא הצפה.</li>
			<li>במידת הצורך, לשים חומרים אמורפיים קשים על החלק העליון עבור קומפקטיות טובה.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>מחקר עקיפת קרני רנטגן<ol>
<li>הרכיבו את אטם הבורון-קפטון השקוף של קרני הרנטגן (שהוכן בשלב 2.1) בעובי של 100 מיקרומטר וחור תא של 60 מיקרומטר על החלק העליון של 300 מיקרומטר קולט של DAC בתמיכת החרסיות.</li>
		<li>הניחו חתיכה קטנה של שבב Pt על גבי דגימת Ni כקליברנט לחץ. הערה: לא נעשה שימוש במדיום לחץ כדי למקסם את הלחץ הדיפרנציאלי בין הצירי לרדיאלי.</li>
		<li>השתמש בצילום רנטגן סינכרוטרון מונוכרומטי (ראה טבלת חומרים) עם אנרגיה של 25 או 30 keV כדי לבצע את ניסויי עקיפת קרני הרנטגן.</li>
		<li>מקד את קרן הרנטגן ל~ 30 x 30 מיקרומטר2 שטח פנים על הדגימה.</li>
		<li>אסוף את תבניות עקיפת קרני הרנטגן במרווחי לחץ של 1-2 GPa על ידי לוח תמונה דו-ממדי (ראו טבלת חומרים) ברזולוציה של 100 מיקרומטר/פיקסל. ההגדרה שבה נעשה שימוש מוצגת באיור 2 ובאיור 3.</li>
	</ol></li>
	<li>ניתוח הנתונים הניסיוניים<ol>
<li>עיבד כל תמונת עקיפה של קרני רנטגן לקובץ המכיל 72 ספקטרום על פני 5° שלבי אזימוטהל באמצעות Fit2d 37,38,39,40,41,42. הערה: תמונת עקיפה דו-ממדית מכילה מידע של 360°. כדי לנתח את מידע הלחץ והמרקם, יש צורך להפריד לתוך 72 קבצים עם מידע אזימוטאלי 5° הכלול בכל אחד מהם. Fit2d היא התוכנה המשמשת לניתוח נתוני עקיפת קרני רנטגן 37,38,39,40,41,42.</li>
		<li>מקד את תבנית עקיפה עם שיטת Rietveld בתוכנת MAUD37. זן הסריג של כל מישור סריג התקבל על ידי התאמת התבנית37,40.</li>
		<li>חשב את הלחץ הדיפרנציאלי ואת חוזק התשואה על פי תאוריית זן הסריג38 וקריטריון התשואה של פון מיזס38,39 לאחר שלב 2.5.</li>
	</ol></li>
	<li>תיאוריית זן הסריג לניתוח הנתונים הניסיוניים<ol>
<li>קבע את הלחץ הדיפרנציאלי (ההפרש בין רכיבי הלחץ המרבי (σ22 = σ33) לבין רכיבי הלחץ המינימלי (σ11)) המספק אומדן גבול תחתון של חוזק התשואה של חומר38, σ y, בהתבסס על קריטריון התשואה שלvon Mises להלן משוואה (1)38: (1) t= σ11-σ 33&lt;2τ= σy.</li>
		<li>קבל את הזן הסוטה התלוי בכיוון Qhkl על ידי מדידת מרווחי d מכיווני עקיפה שונים על ידי המשוואה הבאה (2)38: (2) <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61819/61819eq01.jpg"> כאשר d0° ו- d90° הם מרווחי d הנמדדים מ- Ψ = 0° ו- Ψ = 90° (הזווית בין וקטור עקיפה לציר העומס), בהתאמה.</li>
		<li>לאחר מכן, גזור את הערך של t באמצעות משוואה (3)38: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/61819/61819eq02.jpg"> כאשר GR(hkl) ו-Gv הם מודולוס הגזירה של האגרגטים בתנאי ראוס (איזו-מתח) ו-Voigt (איזו-זן), בהתאמה; α הוא הגורם לקביעת המשקל היחסי של תנאי ראוס ו-Voigt40. הערה: בהתחשב בתנאי הלחץ/מאמץ המסובכים של הניסויים הנוכחיים, α = 0.5 משמש במחקר זה.</li>
		<li>עבור מערכת מעוקבת, חשב G R(hkl) ו- Gvבאופן הבא באמצעות משוואות 4-6 38,40,41: (4) <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/61819/61819eq03.jpg"> (5) <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/61819/61819eq04.jpg"> (6) <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/61819/61819eq05.jpg"> כאשר Sij הם הציות האלסטי של גביש יחיד וניתן לקבל אותם מקבועי הנוקשות האלסטיים Cij של חומרים.</li>
	</ol></li>
</ol>3. מדידות TEM
<ol><li>הכן רדידי Ni דקים בלחץ עבור TEM באמצעות מערכת קרן יונים ממוקדת (FIB) (ראה טבלת חומרים). כדי להפחית ממצאים אפשריים במהלך כרסום יונים של הדגימה, הפקידו שכבת Pt מגינה באמצעות אקדח Pt המצויד ב- SEM בעובי של ~ 1 מיקרומטר על האזור המועמד.</li>
	<li>בצע מדידות TEM על מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת מתוקן סטייה של 300 קילו-וולט המצויד בגלאי שדה כהה טבעתי בזווית גבוהה (HAADF) ובגלאי שדה בהיר (BF).</li>
	<li>צלם תמונות TEM ברזולוציה גבוהה.</li>
</ol>

<ol><li>Hall, E. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Deformation+and+ageing+of+mild+steel.3.+Discussion+of+results%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society+of+London+Section+B%22%5BJournal%5D)">The Deformation and ageing of mild steel.3. Discussion of results.</a> Proceedings of the Physical Society of London Section B. 64 (381), 747-753 (1951).</li>
<li>Conrad, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+grain+size+on+the+lower+yield+and+flow+stress+of+iron+and+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Metallurgica%22%5BJournal%5D)">Effect of grain size on the lower yield and flow stress of iron and steel.</a> Acta Metallurgica. 11 (1), 75-77 (1963).</li>
<li>Kanninen, M. F., Rosenfield, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+dislocation+pile-up+formation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Philosophical+Magazine%3A+A+Journal+of+Theoretical+Experimental+and+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Dynamics of dislocation pile-up formation.</a> The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics. 20 (165), 569-587 (1969).</li>
<li>Thompson, A. A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Yielding+in+nickel+as+a+function+of+grain+or+cell+size%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Metallurgica%22%5BJournal%5D)">Yielding in nickel as a function of grain or cell size.</a> Acta Metallurgica. 23 (11), 1337-1342 (1975).</li>
<li>Schiotz, J., Di Tolla, F. D., Jacobsen, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Softening+of+nanocrystalline+metals+at+very+small+grain+sizes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Softening of nanocrystalline metals at very small grain sizes.</a> Nature. 391 (6667), 561-563 (1998).</li>
<li>Schiotz, J., Jacobsen, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+maximum+in+the+strength+of+nanocrystalline+copper%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A maximum in the strength of nanocrystalline copper.</a> Science. 301 (5638), 1357-1359 (2003).</li>
<li>Conrad, H., Narayan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+for+grain+size+softening+in+nanocrystalline+Zn%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Mechanism for grain size softening in nanocrystalline Zn.</a> Applied Physics Letters. 81 (12), 2241-2243 (2002).</li>
<li>Chokshi, A. H., Rosen, A., Karch, J., Gleiter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+validity+of+the+hall-petch+relationship+in+nanocrystalline+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Metallurgica%22%5BJournal%5D)">On the validity of the hall-petch relationship in nanocrystalline materials.</a> Scripta Metallurgica. 23 (10), 1679-1683 (1989).</li>
<li>Sanders, P. G., Eastman, J. A., Weertman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastic+and+tensile+behavior+of+nanocrystalline+copper+and+palladium%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Elastic and tensile behavior of nanocrystalline copper and palladium.</a> Acta Materialia. 45 (10), 4019-4025 (1997).</li>
<li>Conrad, H., Narayan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+grain+size+softening+in+nanocrystalline+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Materialia%22%5BJournal%5D)">On the grain size softening in nanocrystalline materials.</a> Scripta Materialia. 42 (11), 1025-1030 (2000).</li>
<li>Chen, J., Lu, L., Lu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hardness+and+strain+rate+sensitivity+of+nanocrystalline+Cu%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Hardness and strain rate sensitivity of nanocrystalline Cu.</a> Scripta Materialia. 54 (11), 1913-1918 (2006).</li>
<li>Knapp, J. A., Follstaedt, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hall-Petch+relationship+in+pulsed-laser+deposited+nickel+films%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">Hall-Petch relationship in pulsed-laser deposited nickel films.</a> Journal of Materials Research. 19 (1), 218-227 (2004).</li>
<li>Kumar, K. S., Suresh, S., Chisholm, M. F., Horton, J. A., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+of+electrodeposited+nanocrystalline+nickel%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Deformation of electrodeposited nanocrystalline nickel.</a> Acta Materialia. 51 (2), 387-405 (2003).</li>
<li>Chen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Texture+of+Nanocrystalline+Nickel%3A+Probing+the+lower+size+limit+of+dislocation+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Texture of Nanocrystalline Nickel: Probing the lower size limit of dislocation activity.</a> Science. 338 (6113), 1448-1451 (2012).</li>
<li>Chen, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+twinning+in+nanocrystalline+aluminum%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Deformation twinning in nanocrystalline aluminum.</a> Science. 300 (5623), 1275-1277 (2003).</li>
<li>Yamakov, V., Wolf, D., Phillpot, S. R., Gleiter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+twinning+in+nanocrystalline+Al+by+molecular-dynamics+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Deformation twinning in nanocrystalline Al by molecular-dynamics simulation.</a> Acta Materialia. 50 (20), 5005-5020 (2002).</li>
<li>Yamakov, V., Wolf, D., Phillpot, S. R., Mukherjee, A. K., Gleiter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dislocation+processes+in+the+deformation+of+nanocrystalline+aluminium+by+molecular-dynamics+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Dislocation processes in the deformation of nanocrystalline aluminium by molecular-dynamics simulation.</a> Nature Materials. 1 (1), 45-49 (2002).</li>
<li>Yamakov, V., Wolf, D., Salazar, M., Phillpot, S. R., Gleiter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Length-scale+effects+in+the+nucleation+of+extended+dislocations+in+nanocrystalline+Al+by+molecular-dynamics+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Length-scale effects in the nucleation of extended dislocations in nanocrystalline Al by molecular-dynamics simulation.</a> Acta Materialia. 49 (14), 2713-2722 (2001).</li>
<li>Shan, Z. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain+boundary-mediated+plasticity+in+nanocrystalline+nickel%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Grain boundary-mediated plasticity in nanocrystalline nickel.</a> Science. 305 (5684), 654-657 (2004).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-Dependent+Deformation+Behavior+in+Nanocrystalline+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Strain-Dependent Deformation Behavior in Nanocrystalline Metals.</a> Physical Review Letters. 101 (1), 015502(2008).</li>
<li>Van Swygenhoven, H., Derlet, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain-boundary+sliding+in+nanocrystalline+fcc+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Grain-boundary sliding in nanocrystalline fcc metals.</a> Physical Review B. 64 (22), 224105(2001).</li>
<li>Ovid’ko, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+of+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Deformation of nanostructures.</a> Science. 295 (5564), 2386(2002).</li>
<li>Murayama, M., Howe, J. M., Hidaka, H., Takaki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic-level+observation+of+disclination+dipoles+in+mechanically+milled%2C+nanocrystalline+Fe%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Atomic-level observation of disclination dipoles in mechanically milled, nanocrystalline Fe.</a> Science. 295 (5564), 2433(2002).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain+rotation+mediated+by+grain+boundary+dislocations+in+nanocrystalline+platinum%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Grain rotation mediated by grain boundary dislocations in nanocrystalline platinum.</a> Nature Communications. 5, 4402(2014).</li>
<li>Edalati, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+dislocation-solute+atom+interactions+and+stacking+fault+energy+on+grain+size+of+single-phase+alloys+after+severe+plastic+deformation+using+high-pressure+torsion%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Influence of dislocation-solute atom interactions and stacking fault energy on grain size of single-phase alloys after severe plastic deformation using high-pressure torsion.</a> Acta Materialia. 69, 68-77 (2014).</li>
<li>Edalati, K., Horita, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-pressure+torsion+of+pure+metals%3A+Influence+of+atomic+bond+parameters+and+stacking+fault+energy+on+grain+size+and+correlation+with+hardness%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">High-pressure torsion of pure metals: Influence of atomic bond parameters and stacking fault energy on grain size and correlation with hardness.</a> Acta Materialia. 59 (17), 6831-6836 (2011).</li>
<li>Yamakov, V., Wolf, D., Phillpot, S. R., Mukherjee, A. K., Gleiter, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation-mechanism+map+for+nanocrystalline+metals+by+molecular-dynamics+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Deformation-mechanism map for nanocrystalline metals by molecular-dynamics simulation.</a> Nature Materials. 3 (1), 43-47 (2004).</li>
<li>Starink, M. J., Cheng, X., Yang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hardening+of+pure+metals+by+high-pressure+torsion%3A+A+physically+based+model+employing+volume-averaged+defect+evolutions%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Hardening of pure metals by high-pressure torsion: A physically based model employing volume-averaged defect evolutions.</a> Acta Materialia. 61 (1), 183-192 (2013).</li>
<li>Yang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh-strength+and+ductile+superlattice+alloys+with+nanoscale+disordered+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh-strength and ductile superlattice alloys with nanoscale disordered interfaces.</a> Science. 369 (6502), 427(2020).</li>
<li>Hu, J., Shi, Y. N., Sauvage, X., Sha, G., Lu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain+boundary+stability+governs+hardening+and+softening+in+extremely+fine+nanograined+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Grain boundary stability governs hardening and softening in extremely fine nanograined metals.</a> Science. 355 (6331), 1292(2017).</li>
<li>Yue, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchically+structured+diamond+composite+with+exceptional+toughness%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Hierarchically structured diamond composite with exceptional toughness.</a> Nature. 582 (7812), 370-374 (2020).</li>
<li>Li, X. Y., Jin, Z. H., Zhou, X., Lu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constrained+minimal-interface+structures+in+polycrystalline+copper+with+extremely+fine+grains%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Constrained minimal-interface structures in polycrystalline copper with extremely fine grains.</a> Science. 370 (6518), 831(2020).</li>
<li>Yan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystal+plasticity+in+fusion+zone+of+a+hybrid+laser+welded+Al+alloys+joint%3A+From+nanoscale+to+macroscale%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Design%22%5BJournal%5D)">Crystal plasticity in fusion zone of a hybrid laser welded Al alloys joint: From nanoscale to macroscale.</a> Materials and Design. 160, 313-324 (2018).</li>
<li>Khalajhedayati, A., Pan, Z., Rupert, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulating+the+interfacial+structure+of+nanomaterials+to+achieve+a+unique+combination+of+strength+and+ductility%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Manipulating the interfacial structure of nanomaterials to achieve a unique combination of strength and ductility.</a> Nature Communications. 7 (1), 10802(2016).</li>
<li>Chen, L. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+and+properties+of+magnesium+containing+a+dense+uniform+dispersion+of+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Processing and properties of magnesium containing a dense uniform dispersion of nanoparticles.</a> Nature. 528 (7583), 539-543 (2015).</li>
<li>Zhou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-pressure+strengthening+in+ultrafine-grained+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">High-pressure strengthening in ultrafine-grained metals.</a> Nature. 579 (7797), 67-72 (2020).</li>
<li>Lutterotti, L., Vasin, R., Wenk, H. -R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rietveld+texture+analysis+from+synchrotron+diffraction+images.+I.+Calibration+and+basic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Diffraction%22%5BJournal%5D)">Rietveld texture analysis from synchrotron diffraction images. I. Calibration and basic analysis.</a> Powder Diffraction. 29 (1), 76-84 (2014).</li>
<li>Singh, A. K., Balasingh, C., Mao, H. K., Hemley, R. J., Shu, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+lattice+strains+measured+under+nonhydrostatic+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Analysis of lattice strains measured under nonhydrostatic pressure.</a> Journal of Applied Physics. 83 (12), 7567-7575 (1998).</li>
<li>Hemley, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+imaging+of+stress+and+strain+of+diamond%2C+iron%2C+and+tungsten+at+megabar+pressures%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">X-ray imaging of stress and strain of diamond, iron, and tungsten at megabar pressures.</a> Science. 276 (5316), 1242-1245 (1997).</li>
<li>Merkel, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+of+polycrystalline+MgO+at+pressures+of+the+lower+mantle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research-Solid+Earth%22%5BJournal%5D)">Deformation of polycrystalline MgO at pressures of the lower mantle.</a> Journal of Geophysical Research-Solid Earth. 107, 2271(2002).</li>
<li>Singh, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lattice+strains+in+a+specimen+%28cubic+system%29+compressed+nonhydrostatically+in+an+opposed+Anvil+device%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">The lattice strains in a specimen (cubic system) compressed nonhydrostatically in an opposed Anvil device.</a> Journal of Applied Physics. 73 (9), 4278-4286 (1993).</li>
<li>Van Swygenhoven, H., Derlet, P. M., Frøseth, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stacking+fault+energies+and+slip+in+nanocrystalline+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Stacking fault energies and slip in nanocrystalline metals.</a> Nature Materials. 3 (6), 399-403 (2004).</li>
<li>Chung, H. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+ultra-incompressible+superhard+rhenium+diboride+at+ambient+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Synthesis of ultra-incompressible superhard rhenium diboride at ambient pressure.</a> Science. 316 (5823), 436-439 (2007).</li>
<li>Jo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+for+plasticity+of+face-centered+cubic+metals%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Theory for plasticity of face-centered cubic metals.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (18), 6560(2014).</li>
<li>Klueh, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniature+tensile+test+specimens+for+fusion+reactor+irradiation+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Engineering+and+Design%2C+Fusion%22%5BJournal%5D)">Miniature tensile test specimens for fusion reactor irradiation studies.</a> Nuclear Engineering and Design, Fusion. 2 (3), 407-416 (1985).</li>
<li>Konopík, P., Farahnak, P., Rund, M., Džugan, J., Rzepa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applicability+of+miniature+tensile+test+in+the+automotive+sector%5BTitle%5D)+AND+%22IOP+Conference+Series%3A+Materials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Applicability of miniature tensile test in the automotive sector.</a> IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 461, 012043(2018).</li>
<li>Yang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+enhancement+of+nanocrystalline+tungsten+under+high+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Matter+and+Radiation+at+Extremes%22%5BJournal%5D)">Strength enhancement of nanocrystalline tungsten under high pressure.</a> Matter and Radiation at Extremes. 5 (5), 058401(2020).</li>
<li>Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+nanomechanics+with+high-pressure+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Matter+and+Radiation+at+Extremes%22%5BJournal%5D)">Exploring nanomechanics with high-pressure techniques.</a> Matter and Radiation at Extremes. 5 (6), (2020).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

סימולציות חישוביות שימשו באופן נרחב כדי לחקור את השפעת גודל הגרגר על חוזקם של ננומטלים 5,6,16,17,27,42. נקעים מושלמים, נקעים חלקיים ועיוות GB הוצעו כדי למלא תפקידים מכריעים במנגנוני העיוות של הננו-חומרים. בסימולציה של דינמיקה מולקולרית, Yamakov et al.42 הציעו מפת מנגנון דפורמציה, הכוללת פריקה מושלמת, פ...

העמידות בפני דפורמציה פלסטית קובעת את חוזק החומרים. חוזק המתכות בדרך כלל עולה עם הירידה בגדלים של גרגרים. ניתן להמחיש היטב את תופעת חיזוק הגודל הזו על ידי תיאוריית יחסי הול-פץ' המסורתית מהמילימטר ועד למשטר תת-מיקרון 1,2, המבוססת על מנגנון העיוות בתיווך נקע של מתכות בגודל בתפזורת, כלומר, נקעים נערמים בגבולות גרגרים (GBs) ומעכבים את תנועותיהם, מה שמוביל לחיזוק המכני במתכות 3,4.
לעומת זאת, ריכוך מכני, המכונה לעתים קרובות יחסי הול-פץ' ההופכיים, דווח על ננומטלים עדינים בשני העשורים האחרונים 5,6,7,8,9,10. לכן, חוזקם של הננומטלים עדיין תמוה שכן זוהתה התקשות מתמשכת עבור גדלי גרגרים עד ל~10 ננומטר11,12, בעוד שמקרים של ריכוך גודל מתחת למשטר של 10 ננומטר דווחו גםהם על 7,8,9,10. הקושי או האתגר העיקרי של נושא שנוי במחלוקת זה הוא לבצע מדידות הניתנות לשחזור סטטיסטי על התכונות המכניות של ננומטלים אולטרה-דקים ולקבוע מתאם אמין בין החוזק לגודל הגרגרים של הננומטלים. חלק נוסף של הקושי נובע מהעמימות במנגנוני העיוות הפלסטי של הננומטלים. דווח על פגמים או תהליכים שונים בקנה מידה ננומטרי, כולל נקעים13,14, דפורמציה תאומות 15,16,17, תקלות בערימה 15,18, נדידת GB19, החלקה של GB 5,6,20,21, סיבובגרגרים 22,23,24, פרמטרים של קשר אטומי 25,26,27,28 וכו'. עם זאת, עדיין לא ברור איזה מהם שולט בעיוות הפלסטי ובכך קובעים את חוזקם של הננומטלים.
עבור סוגיות אלה לעיל, גישות מסורתיות של בחינת חוזק מכני, כגון מבחן מתיחה29, מבחן קשיות ויקרס 30,31, מבחן ננו-כניסה32, דחיסת מיקרופילר 33,34,35 וכו 'הן פחות יעילות מכיוון שהאיכות הגבוהה של חתיכות גדולות של חומרים ננו-מובנים כל כך קשה לייצור ואינדנטר קונבנציונלי גדול בהרבה מננו-חלקיק יחיד של חומרים (עבור ננו-חלקיק יחיד של חומרים (עבור מכניקה של חלקיק יחיד). במחקר זה, אנו מציגים טכניקות DAC XRD רדיאליות 36,37,38 למדע החומרים כדי לעקוב אחר עקת התשואה וטקסטורת העיוות של ננו ניקל בגדלים שונים של גרגרים, המשמשים בתחום המדע הגיאוגרפי במחקרים קודמים. נמצא כי ניתן להרחיב את החיזוק המכני עד 3 ננומטר, קטן בהרבה מהגדלים המשמעותיים ביותר שדווחו בעבר של ננו-ננומטלים, מה שמרחיב את משטר היחסים הקונבנציונליים בין הול לפטץ', מה שמרמז על המשמעות של טכניקות rDAC XRD למדע החומרים.

<table><tbody><tr><td>20 ננומטר Ni</td><td>Nanomaterialstore</td><td>SN1601</td><td>דליק</td></tr><tr><td>3 ננומטר Ni</td><td>nanoComposix</td><td></td><td>דליק</td></tr><tr><td>40, 70, 100, 200, 500 ננומטר Ni</td><td>US ננו</td><td>US1120</td><td>אתנול</td></tr><tr><td></td><td></td><td>אבסולוטי</td> דליק <td>כפתרון לייצור 8 ננומטר Ni</td></tr><tr><td>Absolute isopropanol</td><td></td><td></td><td>כפתרון לייצור בורון אמורפי 12 ננומטר</td></tr> Ni <tr><td> אבקת</td><td>alfa asear</td><td></td><td></td></tr><tr><td>רשת נחושת</td><td>בייג'ינג Zhongjingkeyi טכנולוגיה ושות', בע"מ</td><td></td><td>רשת TEM</td></tr><tr>דבק <td></td><td></td><td></td><td>אפוקסי</td></tr><tr><td>אתנול</td><td></td><td></td><td>נקי התקנה ניסיונית</td></tr> קרן <tr><td>יונים ממוקדת</td><td>FEI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>זכוכית שקופיות</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>דבק סרט</td><td>סקוטש</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קפטון</td><td>DuPont</td><td></td><td>חומר סרט פולימיד</td></tr><tr><td>מכונת</td> <td>קידוח לייזר</td><td></td><td>ממוקם במעבדה בלחץ גבוה של ALS</td></tr><tr><td>סינכרוטרון מונוכרומטי רנטגן</td><td>Beamline 12.2.2, מקור אור מתקדם (ALS), המעבדה הלאומית לורנס ברקלי</td><td>אנרגיית רנטגן: 25-30 keV</td>מיקרוסקופ אופטי Leica להרכבת האטם וטעינת דגימות אבקת Pt thermofisher 38374 קומקום תגובה Xian Yichuang Co., Ltd.<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>נייר</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> חול 50 מ"ל <td>מ-400 רשת ל-1000 רשת</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים שידור</td><td>FEI</td><td></td><td>Titan G2 60-300</td></tr><tr><td>לוחית תמונה דו-ממדית</td><td>ALS, BL 12.2.2</td><td></td><td>מרץ 345</td></tr></tbody></table>

קביעת החוזק המכני של מתכות אולטרה-עדינות

Determining the Mechanical Strength of Ultra-Fine-Grained Metals

החיזוק המכני של מתכות הוא האתגר ארוך השנים והנושא הפופולרי של מדע החומרים בתעשיות ובאקדמיה. התלות בגודל של כוח הננומטלים משכה עניין רב. עם זאת, אפיון חוזק החומרים בסולם הננומטרים הנמוך יותר היה אתגר גדול מכיוון שהטכניקות המסורתיות הופכות כבר לא יעילות ואמינות, כגון ננו-כניסה, דחיסת מיקרופילרים, מתיחה וכו '. הפרוטוקול הנוכחי משתמש בטכניקות עקיפת קרני רנטגן של תאי יהלום-סדן רדיאליים (rDAC) (XRD) כדי לעקוב אחר שינויי מתח דיפרנציאליים ולקבוע את חוזקן של מתכות אולטרה-דקיות. נמצא כי לחלקיקי ניקל אולטרה-דקים יש חוזק תפוקה משמעותי יותר מאשר לחלקיקים גסים יותר, והתחזקות הגודל של ניקל נמשכת עד 3 ננומטר. ממצא חיוני זה תלוי במידה רבה בטכניקות אפיון יעילות ואמינות. שיטת rDAC XRD צפויה למלא תפקיד משמעותי בחקר וחקר מכניקה ננו-חומרית.

תחת דחיסה הידרוסטטית, קווי עקיפה לא מגוללים של קרני רנטגן צריכים להיות ישרים, לא מעוקלים. עם זאת, תחת לחץ לא-הידרוסטטי, העקמומיות (האליפטיות של טבעות ה-XRD, המתורגמת לאי-ליניאריות של הקווים המתווים לאורך זווית האזימוט) מגדילה באופן משמעותי את העקמומיות (האליפטיות של טבעות ה-XRD, המתורגמת לאי-ליניאריות של הקווים המתווים לאורך זווית האזימוט) מגדילה באופן משמעותי את הניקל האולטרה-דק-גרגרי-גרגר בלחצים דומים (איור 4). בלחץ דומה, הזן הדיפרנציאלי של הניקל בגודל 3 ננומטר הוא הגבוה ביותר. תוצאות החוז...

הפרוטוקול המוצג כאן מתאר את הניסויים הרדיאליים בלחץ גבוה של תאי יהלום-סדן וניתוח הנתונים הקשורים, החיוניים להשגת החוזק המכני של הננו-חומרים עם פריצת דרך משמעותית לגישה המסורתית.

The mechanical strengthening of metals is the long-standing challenge and popular topic of materials science in industries and academia. The size ...

החלקיק הגרגרני מאפשר לנו לעקוב אחר השינוי של מתח שונה ולקבוע את חוזקה של מתכת ASFA, אשר להתגבר על המחסור של טכניקות מסורתיות. טכניקה זו יכולה לשמש לבחינה סטטיסטית של התכונה המכנית של מתכת בגודל גרגר אפילו מתחת ל -10 ננומטר עם תוצאות ניתנות לשחזור ואמינות כדי להכין אטמים תומכי קפטן, השתמש במכונת קידוח לייזר כדי לחתוך את המעגל הפנימי, ואחריו החלק המלבני החיצוני. הממד המלבני הוא שמונה על 1.4 מילימטרים.לאחר מכן, הכינו אטמי בורון אפוקסי מדיסק בורון בקוטר 10 מילימטר על ידי ליטוש ידני של הדיסקים הגולמיים עם נייר זכוכית לעובי של 60 עד 100 מיקרומטר. לאחר מכן לחתוך את המעגלים הפנימיים ואת המעגל החיצוני עם מכונת קידוח לייזר. חזור והפסיק את ההליך מיד כאשר האטם הקדוח בגודל הנכון והמרכזי יורד.לאחר מכן, כדי להרכיב את האטמים, הניחו אטם תומך קפטן על מגלשת זכוכית והניחו אטם בורון קדוח על החור הפנימי של אטם הקפטן, כדי להבטיח שהקצה הגדול יותר של אטם הבורון נמצא בחלק העליון. לאחר מכן הניחו עוד מגלשת זכוכית נקייה בחלק העליון, החזיקו אותה בחוזקה ולחצו עד שטאטם הבורון מוכנס בחוזקה לחור של אטם הקפטן. אחסנו את מכלולי האטם המפוברקים בין שתי מגלשות זכוכית נקיות ועטפו אותן בנייר דבק לשימוש עתידי.כדי להרכיב את מכלול האטם, סמנו נקודה המאתרת את מרכז היהלום על צג המחשב המחובר למיקרוסקופ האופטי, ולאחר מכן הרכיבו את אטם האפוקסי של הבורון וסמנו את מרכז חור האטם. לאחר מכן, השתמש במגלשת זכוכית כדי ללחוץ על מכלול האטם כך שהאטם ישקע בחוזקה על היהלום של הבוכנה. לניקוי ודחיסת מערך האטם, טענו דגימות בגודל נתח קטן יותר מחור האטם, כך שאין הצפה של חומרים על משטח האטם.לאחר טעינת פיסת דגימה חדשה, סגור את התא כדי להשיג קומפקטיות. השתמש בצילום רנטגן סינכרוטרון מונוכרומטי כדי לערוך ניסויי עקיפה. מקד את קרן הרנטגן לכשטח פנים של 30 על 30 על 30 מיקרומטר מרובע בדגימה.אסוף את תבניות עקיפת קרני הרנטגן במרווחי לחץ של ג'יגה-פסקל אחד עד שניים על-ידי לוח תמונה דו-ממדי ברזולוציה של 100 מיקרומטר לפיקסל. תחת דחיסה הידרוסטטית, קווי עקיפה לא מגוללים של קרני רנטגן צריכים להיות ישרים ולא מעוקלים. תחת לחץ לא הידרוסטטי, העקמומיות גדלה באופן משמעותי עם ירידת גודל התבואה בלחצים דומים, מה שמרמז על חיזוק מכני מתמשך.בלחצים דומים, הלחץ הדיפרנציאלי של הניקל בגודל שלושה ננומטר הוא הגבוה ביותר. בתמונות מיקרוסקופיית אלקטרונים של ניקל ייצוגי, מרווה מכ-40 ג'יגה-פסקלים, ניתן לראות בדגימת ה-20 ג'יגה-פקקים גבוהה כצפוי. לעומת זאת, ננו-תאומים נלכדים היטב בניקל הננו-גבישי המשוחזר בלחץ גבוה ומלווה בכמה תקלות בערימה.בקיצור, תאומות המושרות על ידי תקלות ערימה שנצפו במדידות אלה מקורן בגרעין ובתנועה של נקעים חלקיים. אנחנו צריכים לטעון את הדגימה כראוי כדי לוודא שהתא מלא באבקה והאטם לא ייסדק בלחץ גבוה. אנו יכולים לבצע מגבלת TM תחת דגימת שחזור ולאחר מכן לבחון את המיקרו-מבנה ואת פגם העיוות לקביעת מנגנון העיוות.השתמשנו בטכניקה זו גם כדי לחקור כנושא מחקר כגון בדיקת סיבוב ירוק בקריאת אנרגיה בקנה מידה ננומטרי, השכיבה של הננו-קרמיקה.

determining-the-mechanical-strength-of-ultra-fine-grained-metals

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

המאמר הבא מציג טכניקת סימולציה חדשה של FE (KBC-FE), המפחיתה את העלות החישובית על ידי ביצוע סימולציות בסביבת מחשוב ענן, באמצעות יישום מודולים בודדים. יתר על כן, הוא מקים רשת שיתוף פעולה חלקה בין מדענים מובילים בעולם, המאפשרת שילוב של מודולי ידע מתקדמים בסימולציות FE.

בהתבסס ידע ענן FE סימולציה של תהליכים פורמינג פח

מאמר זה מספק שיטה מפורטת לאפיין מיקרו של חומרים אולטרה-קפדניים nanocrystalline באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק מצויד במערכת backscatter אלקטרון השתברות סטנדרטי. סגסוגות מתכת ומינרלים הצגת microstructures מעודן מנותחים באמצעות טכניקה זו, המציגה את מגוון היישומים האפשריים.

אפיון של אולטרה-קפדניים Nanocrystalline חומרים באמצעות דיפרקציה הילוכים קיקוצ&#39;י

בידוד תופעות חשמליות ותרמיות על דפורמציה בסיוע חשמלי (EAD) הוא מאוד קשה באמצעות דגימות macroscopic. Metallic מדגם מיקרו ננו יחד עם נוהל בדיקה מותאמת אישית פותחו כדי להעריך את ההשפעה של הנוכחי להחיל על היווצרות ללא חימום ג 'אול ואבולוציה של נקעים על דגימות אלה.

שיטה חדשה עבור<em&gt; באתרו</em&gt; אפיון אלקטרומכני של דגימות ננומטריות

מאמר זה מספק סקירה קצרה של המאמצים המתמשכים במעבדה לחקר הצבא על העיבוד בצובר תכונות מתכות תוך שימת דגש על מתודולוגיות המשמש לייצור של אבקות מתכת הרומן.

עיבוד מתכות תכונות בצובר במעבדה לחקר צבא ארה ב

פרוטוקול עבור עייפות אולטראסאונד בדיקה באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד במצב טעינה מתח צירית-דחיסה.

עייפות אולטראסאונד בדיקה במצב מתח דחיסה

כאן אנו מציגים פרוטוקול להשיג ספר Mn-Cu מבוססי סגסוגת עם הופעות מקיף מעולה איכותי בטכנולוגית ושיטות טיפול בחום סביר.

טכניקת זמינים עבור הכנת יצוקה MnCuNiFeZnAl סגסוגת חדשה עם הממונה דעיכת טמפרטורה ושירות קיבולת גבוהה

מחקר זה מראה הייצור מוספים חומר רב (אני) משתמש התמזגו פילמנט פבריקציה נוספת (FFF) של פלדת אל-חלד, אסתטיים.

פילמנט מאוחה פבריקציה נוספת (FFF) של רכיבי מתכת-קרמיקה

עייפות microstructurally קטן קראק צמיחה התנהגות ייחקר באמצעות גישה מוזרה מתודולוגיים המשלבים קראק צמיחה קצב המדידה זן-שדה וניתוח כדי לחשוף את השדה דפורמציה המצטבר תבואה תת רמה.

זן שדה מלא מידות עבור עייפות Microstructurally קטן לפצח את הפצת בשיטת המתאם תמונה דיגיטלי

מוצג כאן הליך למדידת תכונות חומר בסיסיות באמצעות בדיקות מתח מיקרומכניות. מתוארות השיטות לייצור דגימת מיקרו-מתיחה (המאפשרת ייצור מיקרו-דגימה מהיר מנפחי חומרים בתפזורת על ידי שילוב פוטוליתוגרפיה, תחריט כימי וכרסום קרן יונים ממוקד), שינוי קצה כניסה ובדיקת מתח מיקרומכני (כולל דוגמה).

בדיקת מתח מיקרומכנית של דגימות נירוסטה 17-4 PH המיוצרות בתוסף

טכניקה לביצוע הדמיה כמותית תלת ממדי (3D) עבור מגוון של זורם נוזל מוצגת. שימוש במושגים מתחום הדמית שדה אור, אנו משחזרים כרכי 3D ממערכים של תמונות. התוצאות שלנו 3D להקיף מגוון רחב הכוללים שדות מהירות והפצות גודל בועות רבות שלבים.

קביעת שדות זרימה 3D באמצעות מצלמה מרובה אור תחום הדמיה

למדו לקבוע את החוזק המכני של מתכות אולטרה-עדינות באמצעות ניסויים בלחץ גבוה עם תא יהלום-סדן רדיאלי. שיטה זו מאפשרת ניתוח אמין של חומרים בגודל גרעין מתחת ל-10 ננומטר.

קביעת החוזק המכני של מתכות אולטרה-עדינות

גלה סרטונים נוספים