Florida Tehnoloogiainstituudi emeriitprofessori Martin Glicksmani uusimad metallide ja materjalide uurimused mõjutavad valutööstust, kuid neil on ka sügav isiklik seos kahe surnud kolleegi inspiratsiooniga.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Gliksmani uurimus “Surface Laplacian of the Interfacial thermochemical potentsiaalsed: selle roll tahke ja vedela faasi režiimi kujunemisel” avaldatakse ühisajakirja Springer Nature Microgravity novembrinumbris.Tulemused võivad aidata paremini mõista metallivalandite tahkumist, võimaldades inseneridel ehitada kauem kestvaid mootoreid ja tugevamaid õhusõidukeid ning edendada lisandite tootmist.
"Kui mõelda terasele, alumiiniumile, vasele – kõik olulised insenertehnilised materjalid, valamine, keevitamine ja esmane metallitootmine – on need mitme miljardi dollari väärtuses tööstusharud, millel on suur ühiskondlik väärtus," ütles Glicksman."Saate aru, et me räägime materjalidest ja isegi väikesed täiustused võivad olla väärtuslikud."
Nii nagu vesi moodustab külmumisel kristalle, juhtub midagi sarnast siis, kui sulametallisulamid tahkuvad, moodustades valandeid.Gliksmani uuringud näitavad, et metallisulamite tahkumisel põhjustavad kristalli ja sulatise vaheline pindpinevus, aga ka kristalli kõveruse muutumine selle kasvamisel soojusvoogu isegi fikseeritud liideste juures.See fundamentaalne järeldus erineb põhimõtteliselt valuteoorias tavaliselt kasutatavatest Stefani kaaludest, mille puhul kasvava kristalli eralduv soojusenergia on otseselt võrdeline selle kasvukiirusega.
Gliksman märkas, et kristalliidi kõverus peegeldab selle keemilist potentsiaali: kumer kumerus alandab veidi sulamistemperatuuri, nõgus kumerus aga tõstab seda veidi.See on termodünaamikas hästi teada.Uus ja juba tõestatud on see, et see kumerusgradient põhjustab tahkumisel täiendava soojusvoo, mida traditsioonilises valamisteoorias ei arvestatud.Lisaks on need soojusvood "deterministlikud" ja mitte juhuslikud, nagu juhuslik müra, mida saab põhimõtteliselt valuprotsessi ajal edukalt juhtida, et muuta sulami mikrostruktuuri ja parandada omadusi.
"Kui teil on külmunud keerulised kristalsed mikrostruktuurid, on kumerusest põhjustatud soojusvoogu, mida saab kontrollida, " ütles Gliksman."Kui neid kontrollitakse keemiliste lisandite või füüsikaliste mõjudega, nagu rõhk või tugevad magnetväljad, võivad need soojusvood tõelistes sulamivalandites parandada mikrostruktuuri ja lõpuks kontrollida valusulameid, keevitatud struktuure ja isegi 3D-prinditud materjale."
Lisaks teaduslikule väärtusele oli uuring Glixmani jaoks isiklikult väga oluline, suuresti tänu varalahkunud kolleegi abivale toele.Üks selline kolleeg oli eelmisel aastal surnud Cornelli ülikooli vedelikumehaanika professor Paul Steen.Mõni aasta tagasi aitas Steen Glicksmani mikrogravitatsioonis olevate materjalide uurimisel, kasutades kosmosesüstiku vedeliku mehaanikat ja materjaliuuringuid.Springer Nature pühendas Microgravity novembrinumbri Steenile ja võttis ühendust Gliksmaniga, et kirjutada tema auks tehtud uuringu kohta teadusartikkel.
„See ajendas mind kokku panema midagi huvitavat, mida Paul eriti hindaks.Muidugi tunneb paljusid selle teadusartikli lugejaid huvi ka valdkond, millele Paul panustas, nimelt liidese termodünaamika,“ ütles Gliksman.
Teine kolleeg, kes inspireeris Gliksmani artiklit kirjutama, oli Florida Tehnoloogiainstituudi matemaatikaprofessor, osakonnajuhataja ja akadeemiliste asjade asepresident Semyon Koksal, kes suri 2020. aasta märtsis. Gliksman kirjeldas teda kui lahket ja intelligentset inimest, kes oli rõõm. kellega rääkida, märkides, et ta aitas tal oma matemaatilisi teadmisi uurimistöös rakendada.
"Tema ja mina olime head sõbrad ja ta tundis minu töö vastu suurt huvi.Semyon aitas mind, kui formuleerisin diferentsiaalvõrrandeid, et selgitada kumerusest põhjustatud soojusvoogu, ”ütles Gliksman."Arutasime palju aega minu võrrandite ja nende sõnastamise, nende piirangute jms üle. Tema oli ainus inimene, kellega konsulteerisin ja ta oli väga abiks matemaatilise teooria sõnastamisel ja aitas mul seda õigesti teha."
Lisainfo: Martin E. Gliksman jt, Surface Laplacian of the Interfacial thermochemical potencial: its role in formation of the solid-liquid mode, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Kui märkate kirjaviga, ebatäpsust või soovite esitada taotluse selle lehe sisu muutmiseks, kasutage seda vormi.Üldiste küsimuste korral kasutage meie kontaktivormi.Üldise tagasiside saamiseks kasutage allolevat avalike kommentaaride jaotist (soovitused).
Teie tagasiside on meile väga oluline.Sõnumite hulga tõttu ei saa me aga tagada individuaalseid vastuseid.
Teie e-posti aadressi kasutatakse ainult selleks, et anda adressaatidele teada, kes meili saatis.Teie ega saaja aadressi ei kasutata muuks otstarbeks.Sisestatud teave kuvatakse teie meilis ja Phys.org ei salvesta seda ühelgi kujul.
Saate oma postkasti iganädalased ja/või igapäevased uuendused.Saate tellimusest igal ajal loobuda ja me ei jaga kunagi teie andmeid kolmandate osapooltega.
See veebisait kasutab küpsiseid, et hõlbustada navigeerimist, analüüsida meie teenuste kasutamist, koguda andmeid reklaamide isikupärastamiseks ja pakkuda sisu kolmandatelt isikutelt.Meie veebisaiti kasutades kinnitate, et olete meie privaatsuspoliitika ja kasutustingimused läbi lugenud ja neist aru saanud.