Forskere udvikler metode til at skabe meget stærkere nikkel

(Phys.org) – Et team af forskere ved det kinesiske videnskabsakademi og Nanjing University of Science and Technology har fundet en måde at skabe et ultrafint korn (UFG) nikkel med en nanolamineret struktur. Som holdet beskriver i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , resultatet er en ny proces, der giver mulighed for at skabe en form for nikkel, der er både hårdere og stærkere, end metallet er i sin oprindelige form.

Lige siden mennesker først begyndte at bruge forskellige metaller, har de forsøgt at modificere dem, så de passer til vores ønsker. Sådanne anstrengelser har resulteret i et fantastisk udvalg af metaller lige fra de små mængder, der bruges i elektronik til de enorme ståldragere, der holder vores skyskrabere oprejst. Forskning fortsætter, mens forskere leder efter stadigt mere avancerede måder at behandle metaller på for at give mulighed for stadig mere eksotiske anvendelser. I denne nye indsats, holdet i Kina har udviklet en måde at skabe en UFG af almindeligt nikkel. Sådanne metaller giver mere modstand mod korrosion og slid og har højere brudstyrke.

UFG's fordele i forhold til andre metaller kommer ved at forårsage en reduktion i kornstørrelse - generelt med en faktor på ti eller mere. Den mindre kornstørrelse betyder mindre korngrænser, som forhindrer dislokationsbevægelser - det er dislokation, der resulterer i brud eller lokaliserede deformationer.

For at skabe en nikkel UFG, forskerne udsatte en stang lavet af 99,88 procent rent nikkel for slibning på overfladen - en proces, der river dele af metallet væk, så det kan formes. I dette tilfælde, forskerne bemærkede, at mens nikkelkorn blev trukket af den mekaniske kværn, metallet, der var tilbage, blev udsat for intens forskydning, hvilket forårsagede det, der er kendt som plastisk deformation. Ved nærmere inspektion af jordoverfladen, forskerne opdagede, at todimensionelle nanometertykke laminerede strukturer var blevet skabt af processen. Yderligere test viste, at kornstørrelsen var blevet dramatisk reduceret, hvilket betyder, at en nikkel-UFG var blevet skabt.

Det er endnu ikke klart, om den simple proces kan bruges til at fremstille en nikkel UFG i en skala, der er stor nok til at blive brugt i den virkelige verden. Hvad er klart, imidlertid, er, at processen med stor sandsynlighed kan anvendes på andre metaller, hvilket betyder, at et helt nyt område inden for metalvidenskab måske lige er på vej.

© 2013 Phys.org