מדע החומרים מתקדם בפיתוח של אלוי נמוך לריכוז עבור הנדסה

האתגר הבסיסי של התרחבות התרמומית בהנדסה

כל חומר מגיב לשינויים בטמפרטורה על ידי שינוי הממדים שלה.עבור רוב יישומי הנדסה, כמה מיקרונים של צמיחה או התכווצות הם בלתי אפשריים, אבל במערכות דיוק, אפילו עיוותים תרמיים קטנים להיעלם יכול לפלס ביצועים או לגרום לכישלון קטסטרופלי.האפקט של התרחבות תרמית (CTE) לכמת התנהגות זו, וחיפוש חומרים עם יציבות כמעט אפסית יש חומרים מונעים על פני מאה שנים של סגסוגת נמוכה של טלסקופית, כאשר יש צורך גדול של יציבות שטחית, 000 סגסוגת נמוכה, 000, 000, 000 סגסוגת נמוכה, 000, 000 סגסוגת צמיגית, 000, 000, 000 סגסוגת נמוכה, 000, 000 סגסוגת נמוכה, 000 סגסוגת נמוכה יותר, 000 סגסוגת צמיגית, 000, 000, 000 סגסוגת צמיגית, 000, 000, 000 סגסוגת נמוכה מאוד, 000 סגסוגת צמיגית, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת נמוכה, 000 סגסוגת סגסוגת נמוכה מאוד, 000 סגסוגת סגסוגת צמיגית, 000 סגסוגת צמיגית, 000 סגסוגת צמיגית, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת נמוכה, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת מוליכים למחצה, 000 סגסוגת

האתגר המרכזי הוא בחישובי האטומיים.כפי שטמפרטורות עולה, אטומים מתוסכלים עם אמפקט גדול יותר, הגדלת המרחק הבין-אטומי הממוצע וגורם התרחבות.במת טהורות, ערכי CTE בדרך כלל נע בין 10 ל-25 × 10-6 / ° C. סגסוגת דלת-נמוכת רק על ידי מנגנונים אלקטרו-מנטליים, לעומת זאת, יכולים להציג ערכי CTE מתחת 1 × 10-6 / C מעל לטמפרטורה ספציפית, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, מעבר בין מנגנונים אלקטרו-מחדש, מאפשר מעבר מגנטי, מאפשר, כלומר, לעומת זאת, כלומר, משקף, מאפשר מעבר בין מנגנונים מתקדמים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, בין מנגנונים מתקדמים, מאפשר מעבר בין מנגנונים מתקדמים, על ידי מנגנונים מתקדמים, לעומת זאת, לעומת זאת, בין מנגנונים מתקדמים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, מאפשר מעבר בין התקני למידה סטנדרטי, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת

כותר: המהפכה האינטרבר

הסיפור של ⁇ בתדר נמוך החל בשנת 1896 כאשר הפיזיקאי השוויצרי צ'ארלס אדואר Guillaume גילה כי סגסוגת ברזל-ניקל המכיל 36% ניקל הציג כמעט ללא התרחבות תרמית ליד טמפרטורת החדר. ⁇ זו, בשם Invar (מ-FLT:0invarivarableFLT:1), הרוויח את פרס נובל בפיסיקה בשנת 1920 ו- הנמוך-expansion עולה כתוצאה מאפקטים סטנדרטיים של מגנטיים זה כמעט.

העבודה של Guillaume יצרה משפחה של סגסוגת מבוססת ברזל-ניקל. Super Invar (Fe-32% Ni-5%Co) הפחיתה את CTE עוד יותר על ידי החלפת ניקל עם cobalt, בעוד Kovar (Fe-29%Ni-17%Co) תוכנן להתאים את הרחבת ה-Brosilicate מחסנים של זכוכית-to-metal צינורות אבק.

מכניזם מימון גובר על התרחבות נמוכה

כדי מהנדס ⁇ עם התרחבות מבוקרת בדיוק, החוקרים מנצלים כמה תופעות פיזיות מעבר לאפקט האינטרול הקלאסי.הבנת המנגנונים האלה חיונית לפירוש התקדמות מודרנית ולעיצוב חומרים הדור הבא.

המונחים: magnetostrictive Compensation

מנגנון Invar פועל בסגסוגתferroמגנטית שבו אובדן סדר מגנטי עם טמפרטורה מוגברת גורמת התכווצות נפח ספונטנית.הגודל של התכווצות זו תלוי בטמפרטורת Curie של ⁇ ואת הכוח של הפיכה מגנטית. על ידי התאמת הרכב - כגון יחס ניקל-to-iron תוספת של cobalt, כרום, mobdenum, אוlybdenum - כלולאורגים יכולים להאריך את השינויים האחרונים של תאים חדשים של תאים, כלומר, כלומר, לדוגמה, כדי לשנות את המשתנים, כדי לשנות את המשתנים, כדי לשנות את המשתנים שונים של אטומיים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, לדוגמה, כדי לשנות את המשתנים של אטומיים שונים של אטומיים של אטומיים שונים של אטומיים שונים של אטומיים, כדי לשנות את המשתנים, כדי לשנות את המשתנים, כדי לשנות את המשתנים, 000, 000, 000, 000 של אטומיים, כדי לשנות את טווח של אטומיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של אטומיים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אטומיים

שלב ההתרחבות השלילי

כמה תרכובות קרמיקה, כגון Zirconium tungstate (ZrW2O8), התערוכה היא הרחבה תרמית שלילית שלילית שלילית על פני טווח טמפרטורה רחב.שילוב של שלבים כאלה לתוך מריצה מתכתית יכול לייצר חומרים מורכבים עם CTE אולטרה-נמוך, בעוד שהממשק ואתגרי העיבוד הם ללא טריוויאלי, ייצור תוספת מבוססת החטא מאפשר כעת פיזור של חלקיקים שלילי בתוך CTE2 ממתכת:

קריסטלוגרפיה טקסטור ו Anisotropy control

אפילו בסגסוגת מונופז, הרחבה תרמית היא לעתים קרובות aisotropic. hexagonal קרוב ארוז, למשל, להציג CTE שונה לאורך A- ו c-axes. על ידי שליטה על המרקם קריסטלוגרפיה דרך עיוות פלסטיק חמור או מוצקה כיוון כיוון בכיוון, מהנדסים יכולים להתאים את ה-CTE מאקרוסקופית. גישה זו הייתה יעילה במיוחד ב- titanium מבוסס מגנזיום מבוסס על ידי סגסוגת פלסטיק עד לאחרונה לאפסתקמה פתוח כוח המשיכה לייצר תוספת של קרינה עד שישה חודשים.

שלב הטרנספורמציה-Mediated Compensation

⁇ מסוימים לנצל את הטרנספורמציות שלב מרטןיביות להפוך את ההתרחבות נגדית.בצורה ⁇ זיכרון, את הטרנספורמציה בין קצבת זמן גבוהה לבין קצב קצבת דלת-טמפרטורה נמוכה כרוך בשינוי נפח שניתן לכוון כדי להתחיל את ההתרחבות התרמית של ניקל-טיניום, למשל, להציג שינוי צעד ב CTE ליד הטרנספורמציה שלהם, אשר ניתן להוכיח את זה כדי להתאים את התצורה של 5 מעלות צלזיוס.

מדע החומרים האחרונים מתקדם בעיצוב Alloy

Accelerated by computational power and high-throughput experimentation, the last decade has witnessed a paradigm shift in how low-expansion alloys are discovered and optimized. No longer reliant solely on trial-and-error metallurgy, researchers now integrate first-principles calculations, machine learning, and advanced processing techniques to push performance boundaries.

High-Entropy ו- Multi-Principal Element Alloys

סגסוגת גבוהה (HEA) מושג - ערבוב חמישה או יותר אלמנטים בפרופורציות ליד-equimolar - הוחלה על החיפוש אחר חומרים בעלי משקל נמוך.על ידי שילוב אלמנטים עם התנהגויות מגנטיות והתרחבות מנוגדות, מערכות ⁇ חדשות סגסוגת סגסוגת מותאמים בדיוק CTE 50 רחב טווחי טמפרטורה. aדוגמא בולטת היא מערכת FeCoNiCrMn, שבו תוספת של platures או ייצוב â € 10 / Cvnbnbnbnbnbnbnbnbnbnmc} â € 10.

אלה מסגסוגת אלמנט ראשית לנצל את "אפקט הקוקטייל", שבו זנים מורכבים בקנה מידה אטומי ואינטראקציות אלקטרוניות ליצור נוף אנרגיה שטוח כמעט, מה שהופך את נפח חסר רגישות לכעס תרמית. Computational thermodynamics באמצעות CALPHAD (Calulation של PHAS Diagrams) מסדי נתונים כבר לא פעיל בצמצום שטח הקומפוזיציה העצום, עם כמה קבוצות מחקר להעסיק כדי להציג לעתים קרובות יותר מ-Cretrai של מעבר ל-retraceretretretretretretrai של חלונות.

ייצור משופר והנדסת מיקרו

אבקת לייזר היתוך (LPBF) והגדרת אנרגיה מכוונת עכשיו לאפשר ייצור של רכיבים בעלי משקל נמוך עם גיאמטריה בלתי אפשרית באמצעות הליכוד קונבנציונלי או זיוף.יותר חשוב, את ההחזקה המהירה הטבועה בייצור תוספת מייצרת מיקרואורגניזמים שאינם ⁇ - ⁇ חומרים חד-חמצני - פתרונות מוצקים רוויים, דגנים מעודן, ומבנים ייחודיים של פירוק - אשר יכולים לשנות באופן משמעותי את ההתרחבות התרמית על ידי מחקר FLTFRE הראה ירידה של 20 אחוזים של CTED.

טיפולים חום לאחר לבנות עוד יותר מאפשרים את הכוונון של CTE. על ידי שליטה במשקעים של שלבים בין-מטאליקליים כגון Ni3Ti או Fe2Mo, חומרים מדענים יכולים לנעול בשבריר מסוימת של שלב עם אינטגרציית הרחבה שונה של intrinsic הרחבה coefficient, ומייצרת אפקט דמוי מורכב nanoscale. זה הנדסה מיקרו-מבנה הוא הודיע ישירות על ידי סימולציות בשלב זה לחזות אבולוציה טרום-תחומית תחת תכונות שונות של זרם חשמלי, לאחר מכן, לאחר מכן הוא צורך מחזורי של מחזורי של מחזורי של זרם חום (חומר חום) הוא לחץ דם כהה (חומרי תיבות של מחזורי) עם תכונות משולב של תרכובת (מסוגודה תרמית שטוחהמופשטות) עם תכונות משולבות (מסוגודה שטוחהחלודה שטוחהת) עם תכונות משולבות משולבות מתכתבגדורטית (Ric משולבות) עם תכונות משולבות משולבות משולבות מתכתית (Ric משולבות עם תרכובת מתכתבצורה מתוחכמות גבוהה יותר של תרכובת מתכתבצורה של תרכובת של תרכובת מורכבת של תרכובת, לאחר מכן הוא לחץ דם מתוחכמות גבוהה יותר של תרכובת של תרכובות, לאחר מכן הוא לחץ דם מתוחכמות גבוהה יותר, לאחר מכן, לאחר

גילוי מכונה Machine Learning-Driven Discovery

המורכבות של חלל העיצוב של ⁇ - היסטוריית עיבוד, ותנאי הבדיקה - עשו למידת מכונה (ML) כלי חיוני. צוותי מחקר במוסדות כמו FLT:0NIST מעבדה למדידה חומרית של מדדים חומרים של NIST על ידי יישומים ניסיוניים על ידי 1 (ML) ,התקנים עצביים ממרחקים של סגסוגת CTE, אשר מציעים, אשר מתואמת באופן משמעותי, כולל תכונות נמוכות.

טכניקות עיבוד מתקדמות מעבר לאמנה מטאלורגיה

בעוד יצירות חדשות ללכוד כותרות, רווחים טרנספורמטיביים באים לעתים קרובות מנתיבי עיבוד חדשניים אשר מניפים את המבנה הפנימי של החומר בקנה מידה רב.

מספר עיוותים פלסטיים (SPD)

טכניקות כגון angular לחיצה (ECAP) ו דגנים בלחץ גבוה לדגנים לגדלים תת-מיקרומטר ולהציג משקעים גבוהים של פגמים לקטים (ECAP) בסגסוגת מסוג אי-בר-טיפוס, SPD משנה את מבנה התחום המגנטי ומגדיל את מספר הכיורים הגבוהים של דגנים אשר מכילים גם לחץ תרמי, מה שמוביל לירידה ב CTE עד 30% חוקרים בתערוכת Für: Fürungs לא רק מגבירה את כוחם אופטית של כוחם של צמיגים אופטיים.

אבקה מתכתיורגיה וחדשנות

אבקת מתכתי מאפשרת שילוב של מרכיבים בלתי ניתנים להשגה כדי ליצור תגובות מתכת-מטריקס עם תכונות התפשטות מונדסות בדיוק. על ידי ערבוב אבקת Invar עם חלקיקים קרמיקה כגון סיליקון או β-eucryptite (אשר יש התרחבות שלילית), אחד יכול לייצר פגזים עם CTE של כמעט אפס עלות של כמעט אפס עלות מונוליטיות על פני פלסמה ממוקדת (S) ללא פיזור מהיר של נוזל קירור, 000) במהירות גבוהה של נוזל קירור נמוך של כמעט אפס על ידי שמירה על ידי נוזל אחורית של כמעט אפס על ידי דגנים.

Amorphous ו-Nano Structured Alloys

משקפיים מתכתיים, עם המבנה האטומי ההפרעה שלהם, לעתים קרובות להפגין התרחבות תרמית נמוכה באופן יוצא דופן כי נפח חופשי במצב זכוכית יכול להכיל תנודות תרמיות ללא ההרחבה erent lattice. על ידי שכנוע חלקית משקפיים אלה כדי ליצור nanocomposite של nanocrystals מוטבע גם מיקרו-טווח רגיל של מחזור מתכתי CTE על פני טווחים רחבים.

בדיקה והתאמה של Low-Expansion Alloys

מדידה מדויקת של CTE היא קריטית לאימות עיצובים חדשים של ⁇ ומוצרים מתאימים ליישומים תובעניים. דילולומים מסורתיים נשאר סוס העבודה, אבל טכניקות מודרניות הרחיבו את היכולת לאפיין את התנהגות ההתרחבות בתנאי שירות ריאליים.

דיפטמטריה ו- Interferometry

מחסניות Capacitance ומערכת בין-מדור לייזר יכולים לפתור שינויים ארוכים על סדר nanometers על פני טווחי טמפרטורה מ -269 מעלות C ליותר מ 1000 מעלות צלזיוס.כלי זה חיוניים לאימות הביצועים של ⁇ אולטרה-נמוך-נמוך בשימוש בחומרים אופטיים מדויקים ו-Cleconductative Liorthography.

תכונות עם Synchrotron ו- Neutron

Neutron וסנכרון X-ray diffraction מאפשרים לחוקרים לעקוב אחר פרמטר lattice שינויים כתפקוד של טמפרטורה בזמן אמת, חושף את התרומות של שלבים בודדים וכיוונים גבישיים.זה חשוב במיוחד עבור מרוקדים מרוב-phase וסגסוגת אטומית גבוהה אטומית שבו המאקרוסקופ CTE הוא גם עלייה במשקל של כמה מתחליפים.

ניתוח rmomechanical Analysis and Cyclic Stability

עבור יישומים מעורבים רכיבה תרמית, מדדי dilatometry מחזוריים hysteresis ושינויים באורך קבוע על מאות או אלפי מחזורים.זה חיוני עבור חומרים זכאים עבור טלסקופי חלל וכורים גרעיניים. מנתחים תרמומכאיים מודרניים (TMAs) יכולים ליישם עומסים מבוקרים כדי לדמות את המתח התרמי והמכני המשולבים שנראו בשירות, נותן תמונה מלאה יותר של תצורה דיגיטלית (D) עם עדשות מטלגניות מלאות, מאפשר עיבוד של רכיבי CTED.

יישומים הנדסיים מרכזיים דורשים התרחבות אולטרה-לו

הנהגים לפיתוח ⁇ של ירידה נמוכה יותר נמצאים בכל מקום שבו שינויים בטמפרטורות מאיימים על דיוק. להלן הם המגזרים התובעניים ביותר.

קטגוריה: Optics and metrology

גלאי גל הגלים Gravitational, כגון LIGO, מסתמכים על חומרים בעלי משקל נמוך עבור מערכות המשקפיים שלהם ומערכות השעיה המיוצרות כדי להימנע תנודות אורך כי ימסו אותות אסטרופיזיים. Fuse silica ו- Zerodur (טווח זכוכית-ceramic) משמשים בדרך כלל עבור מראות, אבל מבנים תמיכה מתכתית חייב גם להתאים את ההתרחבות של חומרים אלה מתקדם ברזל-קומטר (Ric) בדיוק כמו ⁇ אחורית, כמו סרורג 'קמיכות אחורית') הם בדיוק כמו טלסקופים אחורית') עם סגסוגת אחורית, 000 קליברטית, כאשר הם דורש כעת, 000 קליברית, 000 קליברית' (Keric) נמצאים במרחק של 2, 000 קליברית') נמצאים כעת, 000 קליבריום אחורית') נמצאים כעת, 000 אחורית, 000 אחורית, 000 אחורית, 000 ליטרים, 000 אחורית, 000, 000 אחורית, 000 אחורית, 000 ליטרים, 000 ליטרים, 000 אחורית, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים, 000, 000, 000, 000 אחורית, 000 אחורית, 000 אחורית, 000 אחורית, 000

מבנה אוויר ולוויינים

משקף אנטנה לווינית, ספסלים אופטיים, ו struts לחוות תנודות טמפרטורה מ -150 מעלות צלזיוס בצל ל +150 מעלות צלזיוס באור השמש. A mismatch in הרחבה בין דיור אלומיניום ו- Invar הכניסות יכול לגרום עיוותים וטענות הצבעה. לוויינים מודרניים להשתמש יותר ויותר ב-DS-Soltruicolts-inated דלקים המבוססים על ידי ייצור תוספי דלק (WA), אשר מפחיתה תוך שמירה על יציבות תת-חמצני נמוך.

ייצור אלקטרוניקה ו Semiconductor

אריזות דורשות חומרים המתאימים ל- CTE של סיליקון (כ- 2.6 × 10-6 / ° C) , Kovar המסורתית ו- Alloy 42 (Fe-42%Ni) משמשים נרחב למסגרות מובילות, אך ככל שנקודות כוח עולות, מוליכות תרמית חייבת להיות חשובה באותה המידה.

אנרגיה ויישומים גרעיניים

רכיבים כור גרעיני, במיוחד בעיצובים דור-IV, חייבים לעמוד בשטף נויטרונים גבוה וטמפרטורות עד 800 מעלות צלזיוס, תוך שמירה על סובלנות ממדית. Ferritic-martensitic פלדה עם oxides ytrium מפוזרים היטב (ODS ⁇ ) מוצגים גם משקעים תחת נפיחות על פני כדוריות תחת פלסמה מופחתת וצמצום ההתרחבות תרמית בשל מבנה הדגנים שלהם נמוך לציפוי לחץ נמוך עבור נוזל כיפוף נמוך עבור נוזל חנקן של שומן; גם כן עלולים נוזלי שומן אסטרוגן.

אתגרים בלתי פתורים

למרות התקדמות יוצאת דופן, כמה מחסומים נותרו לפני סגסוגת של ירידה נמוכה ניתן לפרוס אפילו יותר נרחב.

הגבלת חלונות טמפרטורה

סגסוגת Invar-type יעילה רק בטווח טמפרטורה שבו פיצוי הפורטרומגנטי פועל - באופן חד-משמעי מטמפרטורות Cryogenic עד 250 מעלות צלזיוס מעל טמפרטורת Curie, ⁇ מתרחב במהירות. Extending טווח שניתן להשיג מנגנונים חדשים מעבר מגנטיים או באמצעות רכיבי multi-phase. לעבוד על חנקות מניגנזים אנטי-פרוקיקיים, אשר מציגות שליליות עקב תרכובת לא-גנטית, אך ורק עם רכיבי קיר מורכבים, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, הם עדיין פועלים על ידי עיבוד מורכבים.

עלויות ותהליך סקלאי

Alloys המכילים כמויות משמעותיות של cobalt, ניקל, או אלמנטים נדירים-earth יקרים וכפוף לתנודתיות שרשרת האספקה.הדחוף להפחית את החומרים הקריטיים הוא מניע עניין מבוסס-על-ידי מניגנזים ואוויר-aluminum מבוסס על מערכות של ירידה נמוכה, למרות שלעיתים קרובות אלה להקריב דוקטריות או עמידות קורוזיה.

יציבות ו Hysteresis

מכשירים אולטרה-דיוק דורשים כי חומרים חוזרים לאותו אורך בדיוק לאחר רכיבה על טמפרטורה. ⁇ סגסוגת סגסוגת ירידה נמוכה רבים להציג היסטריה תרמית קלה בשל מגנט בלתי הפיך או שינויים שלב.ניתוח בקנה מידה אטומי באמצעות ⁇ אלקטרו-מיקום הראו כי פירוק לאחור ופיזור פחמן יכול לגרום לשינויים קבועים של כמה חלקים למיליון.

הצטרף ואינטגרציה עם חומרים דיסימיים

סגסוגת של מתח נמוך לעתים קרובות צריך להיות הצטרף מתכות מבניות גבוהה יותר ב Assemblies. הלחץ התרמית וכתוצאה מכך עלול לגרום עייפות או כישלון בממשקים. Diffusion מתחבר עם שכבות ביניים, לעורר חיכוך, ומפרקים ממודרגים פונקציונליים נחקרים. לדוגמה, מעברים מ invar to אלומיניום באמצעות ייצור תוספים יכול לשנות בהדרגה CTE על פני כמה מ"מ, צמצום הצעות ריכוז אמין עדיין.

כיוונים עתידיים ומושגים מתעוררים

הדור הבא של חומרים בעלי משקל נמוך יהיה סביר להיות הסתגלות, רב-תפקודי, ומיוצר על ידי עיצוב ולא גילוי.

Alloys חכמים עם Tunable CTE

דמיינו חומר שמקדם ההתרחבות התרמית שלו יכול להשתנות על הפקודה. Alloys שעובר טרנספורמציה שלב מרגנטיסטית הפוכה - כמו ניקל-טיניום בצורת סגסוגת זיכרון - למקם שינוי חזק ב CTE ליד הטמפרטורה הטרנספורמציה.על ידי יישום מתח הטיה או שדה חשמלי (במדורגים אדזואלקטריים), אחד יכול לשנות את טווח הטרנספורמציה ובכך לכוון את CTE האפקטיבי "טיפוס פעיל" עבור סגסוגת" אשר יכול להיות משולב לתוך סגסוגת של לחץ חכם, אשר יכול להיות משולב.

המונחים: metamaterials

חומרים אדריכליים עם אטיצ'ה להתנצלות יכולים לייצר מזהמים רחבים שאינם אפשריים במגרעות גדולות. ⁇ B-metallic מסודרים ב-bending-dod lattices יכול להשיג ליד אפס CTE באמצעות פיצוי גאומטרי: הרחבה שונה של שני חומרים גורם אופטימיזציה של שדה מבוזרת יותר מאשר פיזור.

הנדסה של חומרים משולבים (ICME)

פרדיגמת ICME המלאה - שילוב מודלים של תהליכים, אבולוציה מיקרו-מבנה וחיזוי נכסים - מיושמת עבור סגסוגת של ריכוז נמוך-התקפה דיגיטלית של תהליך LPBF יכול לחזות את המרקם הקריסטלרפי וכתוצאה מכך microsegation, אשר לאחר מכן ניזונים לתוך מודל פלסטיק בשלב גבישי כדי למקם את aisotropic CTE בקנה מידה חלק. זה מאפשר לייעל חומרים לא רק עבור כוח נתונים פתוח.

Bioinspired ו-Hyated Composites

הטבע מספק השראה לניהול הרחבה: הננודדים האנרגוניים ב nacre יש כמעט אפס CTE למרות המרכיבים האורגניים של החומר.חוקרים מחקים ארכיטקטורות כאלה על ידי הטמעת סיבים נוקשים, נמוך-expansion בגישה של מטריקס גלוני עם נטייה מבוקרת מדויקת של פחמן וגרףטן, עם CTE שלילי שלהם לאורך כיוונים מסוימים, הם גם נחקרים כמו שלב גלגולים של 10 / C2D2D.

מסקנה

המרדף אחר חומרים המתנגדים לשינוי ממדי מונע טמפרטורה הגיע דרך ארוכה מגילויים של Guillaume של rendipitous.המדע החומרי של היום מתקדם - עיצוב ⁇ גבוהה-טרופיה, ייצור תוספים, למידת מכונה ומטא-חומרים - הם מספקים ⁇ -התערוכות נמוכה עם תכונות שפעם נחשבות לבלתי אפשריות.