Recientemente, el Instituto de Mecánica de la Academia de Ciencias de China ha cooperado con investigadores en el hogar y en el extranjero para hacer un nuevo progreso en el envejecimiento de los materiales de vidrio, y por primera vez se dio cuenta experimentalmente de la estructura extremadamente juvenil de un vaso metálico típico en Una escala de tiempo ultra rápida. Los resultados relacionados se titulan rejuvenecimiento extremo ultrarrápido de las gafas metálicas por compresión de choque, publicado en Science Advances (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
El material de vidrio metaestable tiene una tendencia al envejecimiento espontáneo al estado de equilibrio termodinámico, y al mismo tiempo, se acompaña de deterioro de las propiedades del material. Sin embargo, a través de la entrada de energía externa, el material de vidrio que envejece puede rejuvenecer la estructura (rejuvenecimiento). Este proceso antienvejecimiento, por un lado, contribuye a la comprensión básica del complejo comportamiento dinámico del vidrio, por otro lado, también es propicio para la aplicación de ingeniería de materiales de vidrio. En los últimos años, para los materiales de vidrio metálico con amplias perspectivas de aplicación, se ha propuesto una serie de métodos de rejuvenecimiento estructural basados en deformación no afina para controlar efectivamente las propiedades mecánicas y físicas de los materiales. Sin embargo, todos los métodos de rejuvenecimiento previos funcionan a niveles de estrés más bajos y requieren una escala de tiempo suficientemente larga y, por lo tanto, tienen grandes limitaciones.
Los investigadores basados en la tecnología de impacto de placa de doble objetivo del dispositivo de pistola de gas ligero se dieron cuenta de que el vidrio metálico típico basado en circonio se rejuveneció rápidamente a un alto nivel en aproximadamente 365 nanosegundos (una millonésima vez que se necesita para que una persona parpadee una persona para parpadear y ojo). La entalpía es extremadamente desordenada. El desafío de esta tecnología es aplicar varias cargas de pulso de nivel GPA y descarga automática transitoria a vidrio metálico, para evitar falla dinámica de materiales como bandas de corte y spalation; Al mismo tiempo, al controlar la velocidad de impacto del volante, el metal es el rápido rejuvenecimiento del vidrio "congelación" en diferentes niveles.
Los investigadores han realizado un estudio exhaustivo sobre el proceso de rejuvenecimiento ultra rápido del vidrio metálico desde las perspectivas de la termodinámica, la estructura a múltiples escala y la dinámica de fonones "Bose Peak", revelando que la rejuvenecimiento de la estructura del vidrio proviene de los clústeres a escala a escala. Volumen libre inducido por el modo de "transición de corte". Basado en este mecanismo físico, se define un número de Deborah adimensional, lo que explica la posibilidad de la escala de tiempo de rejuvenecimiento ultra rápido de vidrio metálico. Este trabajo ha aumentado la escala de tiempo para el rejuvenecimiento de las estructuras de vidrio metálico en al menos 10 órdenes de magnitud, amplió los campos de aplicación de este tipo de material y profundizó la comprensión de las personas de la dinámica ultrarrápida del vidrio.
Tiempo de publicación: Dic-06-2021