为什么液态金属不易凝固?

美国国家航空航天局受资助的研究首次证明了液态金属为什么不能转化为固体,并在这一过程中验证了一个存在了50年的假设。

这一现象是由德国物理学家华氏在18世纪时观察到的,当时他正在研究他的温度计。他指出,水不会立即冻结,而是在冻结之前,它会作为过冷液体保持一段时间。

在1950年,通用电气的研究人员发现液态金属也有类似的行为。这种“过冷”行为可以用原子在液相和固相中的排列方式的根本不匹配来解释。

利用美国宇航局的静电悬浮器进行测试的研究,在过去可能只是研究人员的梦想。实验消除了污染物诱发晶体形成的机会,因为样品不与任何东西接触。

通过将钛锆镍合金暴露在高级光子源下,并使用x射线绘制原子位置,研究人员能够证实弗兰克1952年的假设,即a形核势垒是观测到的抗凝固性的原因。

这个过程涉及到通过成核从液体到二十面体(有20个三角形相)准晶体结构的转变,这需要能量,在结晶之前。Frank假设的成核势垒是由等八面体晶体结构形成的。

这项研究工作是NASA正在进行的工作的一部分,旨在解决地球上的先进材料问题和航天器应用。欧洲杯足球竞彩

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