Baru-baru ini, Institute of Mechanics of the China Academy of Sciences telah bekerja sama dengan para peneliti di rumah dan di luar negeri untuk membuat kemajuan baru dalam anti-penuaan bahan kaca, dan untuk pertama kalinya secara eksperimental menyadari struktur yang sangat muda dari kaca logam khas dalam skala waktu yang sangat cepat. Hasil terkait berjudul UltraFast Extreme Rejuvenation dari Kacamata Logam dengan Kompresi Sejutan, Diterbitkan dalam Kemajuan Sains (Kemajuan Sains 5: EAAW6249 (2019)).
Bahan kaca metastabil memiliki kecenderungan penuaan spontan ke keadaan kesetimbangan termodinamika, dan pada saat yang sama, disertai dengan kerusakan sifat material. Namun, melalui input energi eksternal, bahan kaca penuaan dapat meremajakan struktur (peremajaan). Proses anti-penuaan ini di satu sisi ini berkontribusi pada pemahaman dasar tentang perilaku dinamis kaca yang kompleks, di sisi lain itu juga kondusif untuk aplikasi rekayasa bahan kaca. Dalam beberapa tahun terakhir, untuk bahan kaca logam dengan prospek aplikasi yang luas, serangkaian metode peremajaan struktural berdasarkan deformasi non-afin telah diusulkan untuk secara efektif mengontrol sifat mekanik dan fisik bahan. Namun, semua metode peremajaan sebelumnya bekerja pada tingkat stres yang lebih rendah dan membutuhkan skala waktu yang cukup lama, dan karenanya memiliki keterbatasan besar.
Para peneliti berdasarkan teknologi dampak pelat dual-target dari perangkat senjata gas ringan, menyadari bahwa kaca logam berbasis zirkonium khas dengan cepat meremajakan ke tingkat tinggi dalam sekitar 365 nanoseconds (sepersejuta dari waktu yang dibutuhkan seseorang untuk mengedipkan mata). Enthalpy sangat tidak teratur. Tantangan teknologi ini adalah menerapkan beberapa pemuatan pulsa tunggal tingkat IPK dan pembongkaran otomatis sementara ke kaca logam, sehingga menghindari kegagalan bahan yang dinamis seperti pita geser dan spallation; Pada saat yang sama, dengan mengendalikan kecepatan dampak selebaran, logam peremajaan cepat "membeku" pada tingkat yang berbeda.
Para peneliti telah melakukan studi komprehensif tentang proses peremajaan kaca logam yang sangat cepat dari perspektif termodinamika, struktur multi-skala dan dinamika fonon "puncak Bose", mengungkapkan bahwa peremajaan struktur kaca berasal dari kelompok skala nano. Volume bebas yang disebabkan oleh mode "transisi geser". Berdasarkan mekanisme fisik ini, angka Deborah tanpa dimensi didefinisikan, yang menjelaskan kemungkinan skala waktu peremajaan kaca logam yang sangat cepat. Pekerjaan ini telah meningkatkan skala waktu untuk peremajaan struktur kaca logam dengan setidaknya 10 pesanan besarnya, memperluas bidang aplikasi dari jenis material ini, dan pemahaman orang yang semakin dalam tentang dinamika kaca yang sangat ultrafast.
Waktu posting: Des-06-2021