2007年6月30日
桑迪亚国家实验室通过推进高温合金制造背后的科学，开创了高温合金材料的未来。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
作为Sandia纳米级研究的一部分，一组专门从事无机合成和表征、建模和辐射科学的专家设计了一个激进的实验系统，以研究创造金属和合金纳米颗粒的科学。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球
桑迪亚是国家核安全管理局（NNSA）实验室。
该项目的负责人蒂娜·内诺夫(Tina Nenoff)说，这项研究具有广泛的意义。该团队正在制造的轻质、耐腐蚀材料是武器外壳、燃气涡轮发动机、卫星、飞机和发欧洲杯足球竞彩电厂所需要的。
“我们正在做的是采取全新的方法来思考生产超合金材料，”Nenoff说。欧洲杯足球竞彩“我们正在使用辐射来分解物质的分子结构并形成纳米颗粒 - 一种合成方法，可柔性且多功能，用于制造大量的超合金纳米颗粒组合物，其不能容易地制造。”欧洲杯猜球平台
快速行程到高中科学课的日子将回想一下材料和化学科学的章节，将合金定义为两种或更多种元素的组合，其中至少一种是金属，欧洲杯线上买球其中所得材料具有金属性质不同 - 有时显着不同 - 从其组件的性质。例如，钢比铁更强，其主要成分。
超合金，因为这个名字暗示，与同样的方式脱颖而出，与我们其他人相比，超人将被认为是非凡的。这些专用合金非常强大，轻巧，能够承受最极端的极端，以破坏钢和铝等日常金属。
“这些高性能的高温合金因其卓越的机械强度、耐腐蚀、抗氧化和高温变形而备受推崇，”Sandia研究员杰森·琼斯(Jason Jones)说。
在过去，这些高温合金的发展依赖于化学和技术创新，主要是由航空航天和电力工业推动的，这些工业对高温合金有很高的需求。
“我们正在研究的辐射方法 - 被称为放射性 - 通过纳米粒子合成引入了创造合金和超合金的全新的研究领域，”Nenoff说。“该过程认为承诺作为纳米粒子形成的普遍方法。通过制定对这些纳米粒子地层背后的基本材料科学的理解，我们将能够将我们的研究扩展到超合金的其他方面，如镍基合金欧洲杯线上买球。“
Nenoff说，该团队专注于研究无法与传统合金生产方法（如熔化）的“新型亚稳态相空间”中的科学研究。欧洲杯线上买球这些“相空间”是给定路径或轨道中的可能点，其代表一段时间内粒子的运动。每个粒子系统的每个潜在状态对应于相位空间中的一个唯一点。了解这些空间对于确定创建的合金以及它们的形式是重要的。
在团队的实验中，溶剂分子与分子或离子结合并溶解在水中，然后研究人员将溶液进行辐射溶解。通过改变反应条件并使用醇作为试剂来限制颗粒生长规模，研究人员表示，它们通过高分辨率透射电子显微镜确定，它们能够成功地生长几乎相同的颗粒，递送无缺陷的超合金金属欧洲杯猜球平台纳米粒子。欧洲杯猜球平台
桑迪亚研究人员团队通过内部伽玛照射设施（GIF）和离子束材料研究实验室（IBMRL）的独特组合来进行这些高度专业化的实验，该实验和离子束材料研究实验室（IBMRL）提供了该研究所需的辐射环境。欧洲杯足球竞彩
“目标溶液被放置在GIF的测试单元中，在那里它们暴露于各种伽马辐射测试配置和受控的辐射剂量率，”GIF主管Don Berry说。高强度放射源被埋在18英尺深的去离子水下，以保护工作人员免受辐射，然后通过电梯将其提升到测试单元，对目标进行辐射。一旦辐照完成，放射源就会回到水池中被屏蔽的位置，工作人员就可以再次安全地进入牢房。”
在研究发生的颗粒生长的研究中，研究人员将测试溶液暴露于IBMRL上甚至更高剂量的辐射。
“离子束辐照实验是在Tandem Van de Graff加速器外部束流末端站的一个定制的电池中进行的，并在溶液中产生高剂量率，”离子束研究员Jim Knapp说。一束质子离开真空，在进入目标溶液之前通过一层薄薄的卡普顿薄膜。该系统可以暴露目标长达数小时，但这些实验所需的曝光时间通常只有几分之一秒。”
在GIF或IBMRL的照射后，使用各种技术研究样品 - 没有任何是放射性的，例如紫外线可见光谱和高分辨率透射电子显微镜，以了解粒子形成的效果和实验变量的效果和实验变量。尺寸，形状和组成。
根据反应物，剂量和剂量率的组合，研究人员能够以各种形状产生纳米尺寸的金颗粒，包括球体，棒和金字塔。欧洲杯猜球平台
研究人员还将这些实验的结果转化为计算机模拟。Kevin Leung是Sandia的研究员，他领导了一项使用abinitio分子动力学以及其他方法来解释和理解研究人员实验中的控制因素的努力。
Leung说:“利用实验结果，再加上Sandia世界级的计算能力，我们将模拟纳米晶体的结构。”“通过检测不同材料界面中的自由能，我们将能够了解是什么因素决定了这些金属合金纳米晶体的大小。欧洲杯足球竞彩对辐射后亚稳态相空间的这一区域进行建模有望成为一个令人兴奋的新研究领域。”
“我们正在做的是在高温合金纳米颗粒形成科学的基础研究方面真正取得突破性进展，”Nenoff说。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球“这确实是高温合金的新前沿。”