금 에 담긴 알루미늄 합금 은 비 를 통해 단단 함 을 증가 시킨다

보통의 알루미늄 합금인 것처럼 보이는 물질은 "현대 화학"이라고 불리는 과학자들에 의해 엄청난 변화를 겪을 수 있습니다.이 놀라운 조합 을 통해 알루미늄-금 (Al-Au) 합금 이 만들어지고, 경도는 크게 향상 된다, 재료 과학에 대한 흥미로운 통찰력을 보여줍니다.

용해성 과학

이 현상 의 핵심 은 고체 용해성 에 관한 개념 이다. 물 에 용해 되는 소금 처럼 금 도 알루미늄 의 결정 구조 로 용해 될 수 있지만, 한정 이 있을 뿐이다.600°C, 알루미늄은 무게로 금의 약 0.25%를 녹일 수 있습니다. 온도가 낮아지면 알루미늄의 금을 보유하는 능력이 감소합니다.초과 금 원자가 알루미늄 매트릭스에서 퇴출하도록 강요하는.

금 의 결정적 건축물

금이 침착하면 무작위적으로 군집이 형성되지 않습니다.알루미늄 구조 내의 특정 결정학적 평면을 따라 우선적으로 정렬되는 판 모양의 입자이 평면은 재료 과학 표기법에서 {100}로 지정되어 신흥 금 나노 구조를 위한 선호되는 "닥킹 사이트"로 사용됩니다.

침착 과정은 서로 다른 단계로 이루어집니다. 연장 된 열처리 과정에서 안정적인 η-fase (Al2Au) 가 잘 정의된 결정 구조로 형성됩니다.더 짧은 열처리가 중간 η'-단계를 생성합니다.과학자들은 두 개의 주기적인 구조가 겹치면 나타나는 Moiré 프랭지 패턴을 분석함으로써 이 과도기 단계의 네모형 결정 구조를 결정했습니다.

굳어지는 메커니즘

금 함유율 0.2%의 놀라운 경화 효과는 이 퇴적물이 구동이라고 불리는 결정 결함과 상호 작용하는 방식에서 비롯됩니다.위장 (dislocations) 은 선의 결함이며, 그 움직임은 플라스틱 변형을 가능하게 합니다.침착된 금 단계는 미세한 장애물처럼 작용하여 효과적으로 이 변형을 고정합니다.

중간 η'-단계 는 그 얇고 분산 된 분포가 부피 단위 당 더 많은 장애물을 생성하기 때문에 경화에서 특히 효과적입니다.침착물의 주변의 격자 왜곡은 부착 움직임을 더욱 방해하는 스트레스 필드를 생성합니다..

이 복잡한 상호 작용은 용해성 제한, 침수 운동학, 결정 구조 진화,그리고 굴절 역학은 금을 추가하면 알루미늄 합금을 어떻게 극적으로 강화시킬 수 있는지 설명합니다.이러한 메커니즘을 이해하는 것은 차세대 고성능 물질을 개발하는 데 귀중한 통찰력을 제공합니다.