Siin on näpunäide: tsentrifuugitud tsemendil on unikaalsed omadused

Эти ХИТРОСТИ МАСТЕРОВ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ! 16 лучших советов! Top 16 genius ideas. (Juuni 2019).

Anonim

Riisi ülikooli teadlased on otsustanud, et ükskõik kui suur või väike on tobermoriti tükk, on see vastus koormusjõududele täpselt samamoodi. Kuid terava punkti peksmine muudab selle tugevust.

Tobermorite on looduslikult esinev kaltsium-silikaat-hüdraadi (CSH) kristalne analoog, mis moodustab tsemendi ja mis omakorda seob maailma kõige enam kasutatava materjaliga betooni. Vana-romaanide poolt kasutatav tobermoritiivi vorm arvatakse olevat võtmeteguriks nende veealuste betoonkonstruktsioonide legendaarsele tugevusele.

Vastavalt Rice Materials Scientist Rouzbeh Shahsavari andmetele, peenelt kihiline materjal deformeerub erineval moel, sõltuvalt sellest, kuidas kasutatakse standardseid jõu-nihkeid, tihendust ja pingeid, kuid deformatsioon on proovi suuruste vahel järjepidev. Ta tegi uuringuid, mis ilmuvad Looduse avatud juurdepääsuga teaduslikes aruannetes koos juhtivate autorite ja kraadiõppurite Lei Tao'ga.

Viimase uuringu jaoks on Shahsavari ja Tao koostanud materjali molekulaardünaamika mudelid. Nende simulatsioonid näitasid, et Tobermoritis on tööl kolm peamist molekulaarset mehhanismi, mis tõenäoliselt vastutavad ka CSH ja teiste kihiliste materjalide tugevuse eest. Üks on nihkumise mehhanism, milles ained rõhu all liiguvad kollektiivselt, kui nad püüavad tasakaalus püsida. Teine on difusioonimehhanism, milles aatomid liiguvad rohkem kaootiliselt. Nad leidsid, et materjal säilitab oma struktuurse terviklikkuse kõige paremini lõikejõu all ja vähem nii surve all ja seejärel tõmbejõule.

Teadlastele oli huvitavam kolmas mehhanism, mille abil moodustati nanoindenteri materjali pressimisel kihtidevahelised sidemed. Nanoindenter on seade (simuleeritud antud juhul), mida kasutatakse väga väiksete materjalide koguse kõvaduse testimiseks. Kõrge rõhk sisselõikuspunktis viivitas kohalike faaside teisendustega, milles materjali kristalne struktuur deformeerus ja loonud tugevaid sidemeid kihtide vahel, nähtus, mida standardsete jõudude korral ei täheldatud. Võlakiri sõltus nii jõu suurusest kui ka erinevalt makrokaalast põhjustatud stressoritest tipu suurusest.

"Nanoindenteri väikese otsa all on märkimisväärne stress, " ütles Shahsavari. "See ühendab naaberkihid. Kui eemaldate otsa, siis struktuur ei lähe tagasi algsele konfiguratsioonile. See on oluline: need muutused on pöördumatud.

"Peale oluliste deformatsioonimehhanismide põhjalikku mõistmist avastab see töö süsteemi tõelise mehaanilise reaktsiooni väikeste lokaliseeritud (võrreldes tavapäraste) koormustega, nagu nanoindantsatsioon, " ütles ta. "Kui tipu suurus (ja seega ka sisemine topoloogia) muudab mehaanika, näiteks muuta materjal tugevamaks, siis võiks seda funktsiooni kasutada selleks, et paremini kavandada süsteemi konkreetsete lokaliseeritud koormuste jaoks."

Shahsavari on tsiviil- ja keskkonnainstituut, materjaliteaduse ja nanotehnoloogia dotsent.

menu
menu