โลหะผสมอลูมิเนียมผสมทองคำเพิ่มความแข็งผ่านการตกตะกอน

สิ่งที่ดูเหมือนเป็นสับสนธิอลูมิเนียมธรรมดา สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างน่าทึ่ง ผ่านสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "การทําเคมีสมัยใหม่" - การเพิ่มทองคําในปริมาณเล็กน้อยการ รวม กัน ที่ น่า ประหลาด ใจ นี้ ทํา ให้ มี สาร สะสม อลูมิเนียม-ทองคํา (Al-Au) ที่ มี ความ แข็ง แข็ง มาก ขึ้นเปิดเผยความรู้ที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์วัสดุ

วิทยาศาสตร์ เรื่อง ความละลาย

ปรากฏการณ์ นี้ มี หลักฐาน คือ ความ ละลาย ของ ธาตุ ที่ แข็งแรง เช่นเดียวกับ เกลือ ที่ละลาย ใน น้ํา ทองคํา ก็ สามารถละลาย เป็น โครงสร้าง คริสตัล ของ อลูมิเนียม ได้ แต่ เท่า ที่ จําเป็นในอุณหภูมิ 600 °Cอลูมิเนียมสามารถละลายทองคําได้ประมาณ 0.25% โดยน้ําหนัก เมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถของอลูมิเนียมในการเก็บทองคําลดลงการบังคับให้อะตอมทองแดงส่วนเกินหล่นออกจากเมทริกซ์อลูมิเนียม ในกระบวนการที่เรียกว่าหล่น.

โครงสร้าง คริสตัล ของ ทอง

เมื่อทองคําหลอมลง มันไม่ได้สร้างกลุ่มสุ่ม การวิจัยแสดงให้เห็นว่าอะตอมทองคํา จัดตัวเองเป็นบางส่วนละเอียดคล้ายแผ่นที่จัดเรียงตามระนาบกระจกเฉพาะเจาะจงภายในโครงสร้างอลูมิเนียมระบบนี้, เรียกว่า {100} ในเครื่องหมายวิทยาศาสตร์วัสดุ, เป็นที่นิยม "สถานที่ docking" สําหรับ nanostructures ทองที่กําลังเกิด.

กระบวนการฝนเกิดในระยะที่แตกต่างกันระหว่างการรักษาด้วยความร้อนต่อเนื่อง, ธาตุ η-phase ที่มั่นคง (Al2Au) มีโครงสร้างคริสตัลที่กําหนดดี.การรักษาความร้อนที่สั้นกว่าจะผลิตระยะกลาง η'-นักวิทยาศาสตร์ได้กําหนดโครงสร้างคริสตัลเทตราโกนัลของช่วงการเปลี่ยนแปลงนี้ โดยการวิเคราะห์รูปแบบ Moiré fringe - รูปแบบการขัดขวางที่ปรากฏขึ้นเมื่อโครงสร้างระยะเวลาสอง

อุปกรณ์ที่ทําให้แข็ง

ผลการแข็งที่น่าทึ่งจากทองคําเพียง 0.2% มาจากวิธีการที่ฝนเหล่านี้ปฏิกิริยากับความบกพร่องของคริสตัลที่เรียกว่า dislocations ในโลหะการสับสนคือความบกพร่องของเส้นทางซึ่งการเคลื่อนไหวทําให้เกิดการปรับปรุงพลาสติกช่วงทองคําที่ตกเป็นอุปสรรคเล็กน้อย ทําให้การขัดแย้งเหล่านี้ "ติด" ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ช่วงระหว่าง η'- พบว่ามีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการแข็ง เพราะการกระจายตัวที่ละเอียดและกระจายกระจายของมันสร้างอุปสรรคมากขึ้นต่อหน่วยปริมาณการบิดเบือนของกล่องรอบฝนฝนสร้างสนามความเครียดที่ยังขัดขวางการเคลื่อนไหว dislocation.

การปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนนี้ ระหว่างขอบเขตของความละลายและการเคลื่อนไหวของความผิดปกติอธิบายว่าการเพิ่มทองคําเล็ก ๆ น้อย ๆ สามารถเสริมความแข็งแรงของเหล็กอัลลูมิเนียมได้อย่างน่าทึ่งการเข้าใจกลไกเหล่านี้จะให้ความรู้ที่มีค่าในการพัฒนาวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงรุ่นต่อไป