Најновото истражување на металите и материјалите на институтот за технологија во Флорида, Мартин Гликсман, има импликации за индустријата за леење, но има и длабока лична врска со инспирацијата на двајца починати колеги.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Студијата на Гликсман „Површински лаплацијан за меѓуфацијалниот термохемиски потенцијал: неговата улога во формирањето на режимот на цврсти и течни фази“ е објавена во ноемвриското издание на заедничкото списание Springer Nature Microgravity.Наодите би можеле да доведат до подобро разбирање на зацврстувањето на металните одлеаноци, дозволувајќи им на инженерите да градат подолготрајни мотори и посилни авиони и да го унапредат производството на адитиви.
„Кога размислувате за челик, алуминиум, бакар - сите важни инженерски материјали, лиење, заварување и производство на примарни метали - тоа се индустрии од повеќе милијарди долари со голема општествена вредност“, рече Гликсман.„Ќе разберете дека зборуваме за материјали, па дури и малите подобрувања можат да бидат вредни“.
Исто како што водата формира кристали кога се замрзнува, нешто слично се случува кога легурите на стопените метали се зацврстуваат за да формираат одлеаноци.Истражувањето на Гликсман покажува дека за време на стврднувањето на металните легури, површинскиот напон помеѓу кристалот и топењето, како и промените во заобленоста на кристалот додека расте, предизвикуваат топлински флукс дури и на фиксни интерфејси.Овој фундаментален заклучок е фундаментално различен од тежините на Стефан кои вообичаено се користат во теоријата на лиење, во која топлинската енергија што се емитува од растечкиот кристал е директно пропорционална со неговата стапка на раст.
Гликсман забележал дека кривината на кристалитот го одразува неговиот хемиски потенцијал: конвексната кривина малку ја намалува точката на топење, додека конкавната кривина малку ја подига.Ова е добро познато во термодинамиката.Она што е ново и веќе докажано е дека овој градиент на закривеност предизвикува дополнителен топлински флукс при зацврстувањето, што не беше земено предвид во традиционалната теорија на лиење.Покрај тоа, овие топлински текови се „детерминистички“ и не се случајни, како случаен шум, кој во принцип може успешно да се контролира за време на процесот на лиење за да се промени микроструктурата на легурата и да се подобрат својствата.
„Кога имате замрзнати сложени кристални микроструктури, постои топлински флукс предизвикан од закривеност кој може да се контролира“, рече Гликсман.„Доколку се контролирани со хемиски адитиви или физички ефекти како што се притисок или силни магнетни полиња, овие топлински текови во одлеаноците од реални легури можат да ја подобрат микроструктурата и на крајот да ги контролираат лиените легури, заварените структури, па дури и 3D печатените материјали“.
Покрај неговата научна вредност, студијата беше од големо лично значење за Гликсман, во голема мера благодарение на корисната поддршка од покојниот колега.Еден таков колега беше Пол Стин, професор по механика на течности на Универзитетот Корнел, кој почина минатата година.Пред неколку години, Стин му помогна на Гликсман во неговото истражување за материјали во микрогравитација користејќи механика на течности во вселенскиот шатл и истражување на материјали.Springer Nature му го посвети ноемвриското издание на Microgravity на Стин и го контактираше Гликсман за да напише научна статија за студијата во негова чест.
„Тоа ме поттикна да составам нешто интересно што Пол особено би го ценел.Се разбира, многу читатели на оваа истражувачка статија се заинтересирани и за областа во која Павле придонесе, имено термодинамиката на интерфејсот“, рече Гликсман.
Друг колега кој го инспирирал Гликсман да ја напише статијата беше Семјон Коксал, професор по математика, раководител на оддел и потпретседател за академски прашања на Технолошкиот институт во Флорида, кој почина во март 2020 година. Гликсман ја опиша како љубезна, интелигентна личност која и претставува задоволство да разговара со, истакнувајќи дека таа му помогнала да го примени своето математичко знаење во неговото истражување.
„Таа и јас бевме добри пријатели и таа беше многу заинтересирана за мојата работа.Семјон ми помогна кога формулирав диференцијални равенки за да го објаснам протокот на топлина предизвикан од кривината“, рече Гликсман.„Потрошивме многу време дискутирајќи за моите равенки и како да ги формулираме, нивните ограничувања итн. Таа беше единствената личност со која се консултирав и беше многу корисна во формулирањето на математичката теорија и ми помогна да ја сфатам правилно“.
Дополнителни информации: Мартин Е. Гликсман и сор., Површински лаплациен на меѓуфацијалниот термохемиски потенцијал: неговата улога во формирањето на режимот цврсто-течен, npj Микрогравитација (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Доколку наидете на печатна грешка, неточност или сакате да поднесете барање за уредување на содржината на оваа страница, ве молиме користете го овој формулар.За општи прашања, ве молиме користете ја нашата контакт форма.За општи повратни информации, ве молиме користете го делот за јавни коментари подолу (препораки ве молиме).
Вашите повратни информации ни се многу важни.Сепак, поради обемот на пораки, не можеме да гарантираме поединечни одговори.
Вашата адреса за е-пошта се користи само за да се известат примателите кој ја испратил е-поштата.Ниту вашата адреса ниту адресата на примачот нема да се користат за која било друга цел.Информациите што ги внесовте ќе се појават во вашата е-пошта и нема да бидат зачувани од Phys.org во која било форма.
Добивајте неделни и/или дневни ажурирања во вашето сандаче.Можете да се откажете во секое време и никогаш нема да ги споделиме вашите податоци со трети страни.
Оваа веб-локација користи колачиња за да ја олесни навигацијата, да ја анализира вашата употреба на нашите услуги, да собира податоци за персонализирање реклами и да обезбеди содржина од трети страни.Со користење на нашата веб-локација, вие потврдувате дека сте ја прочитале и разбрале нашата Политика за приватност и Услови за користење.