Et nærmere kig på et magnesium viser, at meget små prøver er meget mere duktile end antaget

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Kina og USA har fundet ud af, at meget små prøver af magnesium er meget mere duktile end antaget. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres undersøgelse af metallet ved hjælp af et elektronmikroskop, og hvad de fandt. Gwénaëlle Proust, med University of Sydney, har udgivet et Perspektiv-stykke om arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

Mens ingeniører rundt om i verden leder efter måder at lave mere effektive biler på, fly og andre køretøjer, de studerer nyt, lettere materialer. Et sådant materiale, magnesium, er interessant, fordi den er lige så stærk som aluminium, men 35 procent lettere. Indtil nu, metallet er sjældent blevet brugt, fordi det er for svært at bearbejde til dele. Det er også meget mindre modstandsdygtigt over for korrosion. Stadig, interessen for metallet fortsætter - mange i feltet mener, at det kun er et spørgsmål om at finde de rigtige elementer til at blande med det. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de har fundet meget små prøver af magnesium er mere duktile end tidligere antaget.

Grunden til, at magnesium er mindre modtagelig for overensstemmelse end andre bøjelige metaller, er på grund af den måde, dets atomer arrangerer sig på. Atomer såsom aluminium er arrangeret i en kubisk struktur, hvilket gør det relativt nemt at lave ønskede deformiteter. Magnesium atomer, i skarp kontrast, er arrangeret i et sekskantet mønster. Tidligere forskning har vist, at når et metal såsom aluminium deformeres ved stuetemperatur, atomer forskydes langs en linje i krystallen, hvilket giver mulighed for dislokationer på flere måder. Med magnesium, mulighederne er mere begrænsede. For bedre at forstå disse begrænsninger, forskerne brugte elektronmikroskopi mekaniske testteknikker på en mikron-størrelse prøve af magnesium. Teknikken gjorde det muligt for dem at se præcis, hvad der skete, mens de anvendte rene kræfter på atomniveau og ved stuetemperatur.

Forskerne rapporterer, at krystallen viste overraskende duktilitet - de var i stand til at tvinge dislokationer langs to planer, noget, der ikke ses i større prøver. De planlægger at fortsætte med at arbejde med metallet for at se, om de kan finde en måde at fremtvinge lignende dislokationer i større prøver - muligvis baner deres vej til brug i den virkelige verden.

© 2019 Science X Network