In situ TEM-komprimeringstest som visar att dislokationsslip är ansvarig för plastisk deformation av en Mg enkristallstolpe under c-axelkomprimering. (A) Hexagonal enhetscell som visar laddningsriktningen. (B) Stress-töjningskurva. (C) ögonblicksbilder som visar en ökning av dislokationstätheten under komprimering. Mörkfältets TEM-observation utförs under ett tvåstråleförhållande. Kreditera: Vetenskap (2019). DOI:10.1126/science.aaw2843
Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i Kina och USA har funnit att mycket små prover av magnesium är mycket mer segbara än man trodde. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver deras undersökning av metallen med hjälp av ett elektronmikroskop och vad de hittade. Gwénaëlle Proust, med University of Sydney, har publicerat en perspektivbit om arbetet som gjorts av teamet i samma journalnummer.
När ingenjörer runt om i världen letar efter sätt att göra mer effektiva bilar, flygplan och andra fordon, de studerar nytt, lättare material. Ett sådant material, magnesium, är intressant eftersom det är lika starkt som aluminium, men 35 procent lättare. Ända tills nu, metallen har sällan använts eftersom den är för svår att bearbeta till delar. Det är också mycket mindre motståndskraftigt mot korrosion. Fortfarande, intresset för metallen kvarstår - många inom området tror att det bara handlar om att hitta rätt element att blanda med den. I denna nya insats, forskarna rapporterar att de har funnit mycket små prover av magnesium som är mer smidiga än man tidigare trott.
Anledningen till att magnesium är mindre anpassningsbar än andra böjbara metaller beror på hur dess atomer ordnar sig. Atomer som aluminium är arrangerade i en kubisk struktur, vilket gör det relativt enkelt att göra önskade deformiteter. Magnesiumatomer, i skarp kontrast, är arrangerade i ett sexkantigt mönster. Tidigare forskning har visat att när en metall som aluminium deformeras vid rumstemperatur, atomer förskjuts längs en linje i kristallen vilket möjliggör dislokationer på flera sätt. Med magnesium, möjligheterna är mer begränsade. För att bättre förstå dessa begränsningar, forskarna använde elektronmikroskopi mekaniska testtekniker på ett mikronstor prov av magnesium. Tekniken gjorde det möjligt för dem att se exakt vad som hände när de applicerade rena krafter på atomnivå och vid rumstemperatur.
Forskarna rapporterar att kristallen visade överraskande smidighet - de kunde tvinga dislokationer längs två plan, något som inte syns i större prover. De planerar att fortsätta arbeta med metallen för att se om de kan hitta ett sätt att tvinga fram liknande dislokationer i större prover-möjligen banar deras väg för användning i verkliga applikationer.
© 2019 Science X Network
