“ Kim loại ” có cấu trúc nào?

Kim loại được cấu trúc đại diện một lớp vật liệu có kích cỡ hạt giống thường được thiết kế với kích cỡ hạt giống khác nhau từ 10 đến 100 mét - tỷ mét - tỷ lệ nano cho thấy mối quan hệ với Hall-Petch tăng đáng kể: các hạt có khả năng gây nhiễu mạnh, tăng cường và tăng cường năng lượng. Hiệu ứng này kết hợp với các tính năng khác khó chịu, thậm chí làm cho tính năng kháng cự, mệt mỏi, và dẫn điện, để được lựa chọn để bảo vệ chất lượng cao như là sự bảo vệ đường đạn đạo.

Định hướng cho sự tiến hóa của các kim loại

Thuật ngữ "không cấu trúc" bao gồm một phổ rộng: nanocrystalline (hình chữ số dưới 100 nm), siêu tinh khiết (100–500 nm), và cấu trúc nano. Thường, các vật liệu này được tạo bởi các dạng nhựa biến dạng nghiêm trọng (v. d., tương đương với kích cỡ hình chữ nhật, dao động, dao động mạnh, độ điện tử cao, hoặc chất chống cháy. Kết quả cấu trúc nhỏ chứa mật độ ngũ cốc cao như rào cản để phân giải và các nơi Mạng như là các đường cong, bao gồm biên giới hoặc sự phân tán. Những vai trò quan trọng trong việc hiểu biết cách hoạt động kim loại, như là điều kiện nạp kim loại, như một chất kim loại, như một chất kích thích hợp, như một chất có tác động.

Lợi thế trong việc bảo vệ vũ trụ

Mỗi lợi thế bắt nguồn từ vật lý nano và trực tiếp nhắm vào giới hạn của các vật liệu đạn đạo thông thường như thép được cán hay đồ gốm.

  • Hiệu ứng Hội trường - Tương đối cho phép sự tăng cường sức mạnh gần tuyến tính khi kích thước ngũ cốc giảm xuống khoảng 10–15 n. Đối với nhiều phương pháp nano, giá trị độ mạnh có thể cao hơn 2–5 lần so với so với so sánh thô của chúng. Điều này cho phép một đĩa kim loại mỏng hơn một phần nhỏ hơn của cơ thể nano để ngăn chặn mối đe dọa cần một đĩa dày hơn nhiều.
  • Trọng lượng bằng nhôm ) cao hơn sức mạnh đặc biệt (tỉ lệ tăng cường đến trọng lượng) cho phép các nhà thiết kế thiết kế giáp có mật độ tối mật độ. Lấy thí dụ, hợp kim nhôm nano hoặc hợp kim sợi có thể thay thế thép trong các tấm áo giáp xe, giảm cân nặng 30–50% trong khi duy trì sự bảo vệ tương đương. Điều này là quan trọng để cải thiện sự di chuyển, hiệu suất nhiên liệu và tổng thể.
  • [FLT: 0] Sự suy giảm năng lượng đã được bảo vệ. Các hạt ngũ cốc có thể khuyến khích sự phân phối đồng nhất về chủng, trì hoãn sự thất bại. Hơn nữa, các cơ chế như sự trượt ngũ cốc và sự vô hiệu hóa nano có thể hấp thụ năng lượng, giảm lực được truyền đến máy đeo hoặc thiết bị bảo vệ.
  • Tính bền bỉ tăng dần: vật liệu có cấu trúc cao thường cho thấy những vật liệu có sức kháng cự và mệt mỏi, một phần vì độ cứng và cấu trúc ngũ cốc tốt.

Sự nghiên cứu và phát triển hiện nay

Chương trình nghiên cứu trên toàn thế giới đang khám phá sự tổng hợp, tính cách hóa, và sự ứng dụng áo giáp của kim loại nano và hợp kim hợp kim. trong khi các cuộc biểu tình quy mô phòng thí nghiệm đã cho thấy hiệu quả đáng kể, nhiều chướng ngại vật phải vượt qua trước khi triển khai quy mô lớn.

Các loại hợp kim nano kết cấu đang được điều tra

Hầu hết các nỗ lực tập trung vào những kim loại có cấu trúc nhẹ như nhôm, Titan, và hợp kim magie, cũng như thép có cường độ cao.

  • Nanostalline Al 7075: ) Được sản xuất bằng cách sitming or itical depation hoặc nghiêm trọng nhựa, hợp kim này có thể đạt được ưu điểm vượt quá 1 GP, so với ~500 MPa trong truyền thống 7075-6. Các cuộc kiểm tra vũ khí đã được cải tiến khả năng chống lại đạn thép-core.
  • Trong khi duy trì sự kháng cự tuyệt vời Titanium (T--6Al-4V): ) phiên bản siêu tinh tế cho thấy sức mạnh tăng cường (lên 1.4 GP) trong khi giữ mức kháng cự cao và mật độ trung bình của chất béo (FLT:1). Chúng đang được nghiên cứu để có các bộ giáp nhẹ cắm và vận chuyển.
  • Những nhà nghiên cứu thiết kế kim loại với những hạt ngũ cốc thô và nano (bimodal) để cân bằng sức mạnh và sự linh hoạt. Hoặc, naclact ivation vers (v. d., na- ne- ne- ne- ne- ne- ne- ne: 1) đề nghị sự kháng cự cấp cao bằng cách đào tạo và chuyển hướng sự phân tán.

Giải quyết những thách thức và khả năng khắc phục

Hầu hết các kỹ thuật cấu trúc nano hiện đang mắc, chậm hoặc hạn chế các phần nhỏ. Chẳng hạn, việc gắn kính bằng nhau (ECAP) có thể tạo ra các ống kính xếp chồng lên vài cm; việc giảm áp suất cao (HPT) sản xuất đĩa mỏng. Độ lệch điện tử có thể tạo ra các lớp mỏng nhưng chỉ tạo ra các lớp mỏng. Thiết bị di chuyển siêu tốc có thể tạo ra các đường kính nóng như ống dẫn nano — cần thiết phải có giá trị và cẩn thận xử lý các chất chống ợ nóng bằng thuốc chống cháy. Việc xử lý các loại thuốc chống cháy lớn này có thể tạo ra các tấm phủ. 1, 2 tờ giấy mỏng, 1 tờ có thể còn lại một chai có thể hoạt động nghiêm trọng để kiểm tra kỹ thuật chống biến dạng và có khả năng tăng cường độ bảo vệ tuyến tính chất lượng tử, nhưng có thể cung cấp các chất lượng tử kim loại kim loại và các chất bảo vệ kim loại.

Sự ổn định của các cơ sở vật chất dưới những điều kiện cực đoan

Một mối quan tâm chính là sự tăng trưởng ngũ cốc ở nhiệt độ cao hoặc dưới nhiệt độ tiểu dương (FLT:1), các ranh giới ngũ cốc có thể di chuyển nhanh chóng, làm giảm sức nóng và mất ưu thế. Việc ổn định các chiến lược bao gồm các hạt có các phần tử nano (v. d., ô-xít, ô-xít, ô-xít, ô-xít, ô-xít, hay tất cả các phần tử phân chia để phân tách. Hiểu được các ranh giới giữa việc phục hồi, khôi phục và các vật liệu nano, là một sự ổn định.

Tầm nhìn tương lai và kỹ thuật lặn lội

Các kim loại có cấu trúc nano để bảo vệ đạn đạo đã sẵn sàng phát triển, được điều khiển bởi cả hai tiến bộ trong khoa học cơ bản và phát triển các mối đe dọa trên chiến trường.

Hợp nhất với hệ thống xếp và Ceramic

Lớp kim loại này có thể được kết hợp với các lớp kim loại có cấu trúc nano, hoặc bọc bằng đồ gốm tiên tiến (v. d., boron carbuide, silicon carbide) và các hợp chất silicon. Kim loại có thể được dùng làm lớp chống lại để bắt các mảnh gốm và cung cấp khả năng đa phần, trong khi các năng lượng nano cho phép chất mỏng hơn, hỗ trợ nhẹ hơn. Nghiên cứu cũng cho thấy cấu trúc bọt nanometall bị ảnh hưởng, hấp thụ năng lượng theo cách kiểm soát.

Bộ khí giới thông minh và hệ thống thích nghi

Việc tập hợp kim loại nano thành bộ giáp "thông minh" — nơi các tính chất vật chất thay đổi trong việc đối phó với mối đe dọa — là một biên giới. Chẳng hạn, điện cực hoặc từ trường có thể cứng lại dưới một trường điện ngay trước khi va chạm, hoặc áo khoác xúc tác có thể kích hoạt phản ứng hóa học mà năng lượng tan chảy. Những khái niệm này vẫn còn ở giai đoạn đầu nhưng có lợi ích từ các ranh giới hạt và giao diện điều chỉnh của các vật liệu cấu trúc nano.

Giá phải trả cho việc giảm bớt bằng cách sản xuất thêm

Việc sản xuất thêm 3D các kim loại với cấu trúc nano có thể cách mạng hóa bộ phận kết hợp với nhau có thể tạo ra các thành phần lớn, phức tạp ở chất thải thấp hơn. Nếu những kỹ thuật này trở thành bộ giáp đối phó với chi phí, tùy chỉnh cho mỗi người lính hoặc các bộ phận xe có thể trở thành thói quen.

Kết luận

Các kim loại có cấu trúc cấu trúc giữ tiềm năng biến đổi cho bảo vệ đạn đạo, cung cấp một sự kết hợp hiếm hoi với các chiến lược tổng hợp với các vật liệu khác cải thiện, hệ thống vũ khí nhẹ hơn, bền vững hơn và hiệu quả hơn chống lại các mối đe dọa phát triển - có khả năng sản xuất các kim loại nanô -- điều này không chỉ là một sự cải thiện về cấu trúc.

Tham khảo thực tế:)