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技術(shù)前沿

激光修復(fù)新法可使材料強(qiáng)度翻倍

激光制造網(wǎng) 來源:科技日?qǐng)?bào)2024-06-12 我要評(píng)論(0 )   

俄羅斯研究人員基于激光熱機(jī)械修復(fù)納米孔和納米裂紋的物理機(jī)制,開發(fā)出一種新的激光加工方法,可使航空航天、核能和醫(yī)療行業(yè)的材料強(qiáng)度提高一倍以上。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表...

俄羅斯研究人員基于激光熱機(jī)械修復(fù)納米孔和納米裂紋的物理機(jī)制,開發(fā)出一種新的激光加工方法,可使航空航天、核能和醫(yī)療行業(yè)的材料強(qiáng)度提高一倍以上。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在新一期《納米材料》雜志上。

俄羅斯國家研究型技術(shù)大學(xué)莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院物理系副教授薩夫羅諾夫解釋了基于激光熱機(jī)械修復(fù)納米孔和納米裂紋的物理機(jī)制:由于暴露在持續(xù)時(shí)間約為20納秒、能量為15—20毫焦耳的短激光脈沖時(shí),會(huì)形成高溫氣體火焰云,從而影響樣品的表面層。同時(shí),激光作用區(qū)域會(huì)出現(xiàn)沖擊波,導(dǎo)致受熱材料移入孔隙并隨后“愈合”。

薩夫羅諾夫稱,新方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它的選擇性,因?yàn)樗粚?duì)有缺陷的區(qū)域起作用,而不影響材料的其他區(qū)域。該方法同時(shí)增加了材料的硬度和黏度,讓材料變得更耐用,且不易碎。研究表明,經(jīng)過激光處理后,材料的顯微硬度增加,在負(fù)載下不會(huì)破裂。這樣處理的表面處于熱力學(xué)平衡狀態(tài),也就是說,它可以存在很長時(shí)間。

薩夫羅諾夫指出,新方法與航空航天工業(yè)、核工業(yè)和醫(yī)學(xué)物理相關(guān),因?yàn)樗梢詣?chuàng)造出更堅(jiān)固、更可靠的材料,能夠抵抗各種類型的外部影響。


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