新方法为提高刀具的使用寿命提供了一条新途径

科学家在林雪平大学我们已经建立了一个理论模型,可以模拟演示硬切削材料在降解过程中发生的情况。该模式将使制造业节省资金和时间。该模型已在《开放存取科学杂志》上进行了描述欧洲杯足球竞彩欧洲杯足球竞彩.

科斯塔斯·萨拉基诺斯、戴维德·桑吉奥瓦尼和乔治亚·阿尔米拉斯在国家超级计算机中心(NSC)的刘。(图片来源:安娜·尼尔森)

金属切削工具通常涂以氮化钛铝陶瓷材料。在氮化钛铝薄膜的帮助下,涂层刀具的切削刃变得更加坚硬,延长了刀具的使用寿命。涂层表面的一个非常特殊的特征是,它在切割过程中变得更加坚硬,这种现象被称为时效硬化。

林克平大学材料科学副教授Kostas Sarakinos解释说,这种材料被认为是制欧洲杯足球竞彩造业的主力军。欧洲杯线上买球

对高温敏感

然而,这种合金容易高温。对真正坚硬的材料进行几分钟的切割操作,将刀具的切削刃暴露在如此高的压力下,从而将其加热到几乎900°或更高。温度高达700°时,材料不会受损,但随着温度升高,材料开始降解。边缘变软并失去锐度。

到目前为止,科学家还无法确定在切割过程中薄膜内部原子水平上发生了什么。只能部分模拟铝、钛和氮的多方面组合的特性,无法从结果中获得任何扣除。

Georgios Almyras,曾在纳米工程部门担任博士后研究员,目前已移居爱立信、理论物理部门的Davide Sangiovanni和纳米工程部门负责人Kostas Sarakinos,经过四年的研究,我们已经建立了一个可靠的理论模型,可以精确地显示材料中发生了什么,时间分辨率为皮秒。他们使用最近开发的模型来模拟材料中的事件,精确指出哪些原子被置换,以及这对性质的意义。

“这也意味着我们可以开发阻止降解的策略,比如合金化材料或创建特殊设计的纳米结构”,欧洲杯足球竞彩大卫·桑吉奥瓦尼说。

超级计算机计算

他们的理论模型计算材料中原子之间的作用力。该模型基于一种以前已知的技术,该技术已被有效地应用于基本材料系统。然而,材料的多面组合需要进行艰苦的计算,而这些计算只有在超欧洲杯足球竞彩级计算机上才能实现。刘的研究团队通过执行机器学习算法增强了这些计算,机器学习算法是人工智能的先驱。

位于刘的国家超级计算机中心的超级计算机随后被用于计算三种元素钛、铝和氮的大约40种合金,同时检查材料的多种特性。然后,研究人员将计算结果与已确定的材料特性进行了比较。欧洲杯足球竞彩

协议很好.重要的是,我们还计算了我们知道的属性,因为这样我们可以确保模型的计算和预测是可靠的。

科斯塔斯·萨拉基诺斯(Kostas Sarakinos),林克平大学纳米工程部门负责人

科学家们预计,该技术将有利于制造业的公司,如ABB、山特维克、赛科工具等,通过设计具有更高硬度和耐磨性的工具,可以节省大量资金。刘的科学家与这些公司有长期的合作协议。

我们现在可以首次对金属切削和成形最常用的材料系统之一的原子结构进行大规模经典模拟。模拟可以考虑对热或纳米结构的抵抗,并且它们可以为原子如何移动提供重要的洞察力。研究结果将帮助我们避免或至少延迟材料的降解。

科斯塔斯·萨拉基诺斯(Kostas Sarakinos),林克平大学纳米工程部门负责人

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