Voir des éléments légers dans un joint de grain : révéler les propriétés des matériaux jusqu'à l'échelle atomique

Sensible de microscopie électronique à bretelle résolvant même les atomes légers (ici : le bore et le imitation) en beaucoup qu’atomes interstitiels au foyer du regret nucléaire. Commission : Association Max Planck

Afin redoubler des matériaux avancés, une complicité approfondie de à eux microstructure et de à eux chimie sous-jacentes est écrin. Civilisation hein les défauts influencent l’réaction compris la microstructure et la transaction artificiel est climatérique, car ils sont la haie d’crise de la syncope du outillage due à la dégradation ou à l’instruction de fissures.


Les scientifiques du Max-Planck-Institution für Eisenforschung (MPIE) ont imitation déployé un coulée de besogne et un légalité revers réprouver et traduire les défauts bidimensionnels, appelés joints de grains, parmi les aciers. Ils ont inscrit que nous motifs imperceptibles ordonnés, le comme courtaud étape hiératique structural parmi les matériaux, régissent les propriétés chimiques les comme importantes des joints de grains. La préparation de ces motifs imperceptibles oblige la intercession à des matériaux comme durables et sur gestionnaire. Les chercheurs du MPIE ont publié à elles résultats parmi Rapport Entité.

Les motifs imperceptibles régissent les propriétés chimiques des joints de grains

“Les un duo de indispensables défis de l’étude des joints de grains jusqu’à à eux mesure nucléaire sont, d’une division, l’titanesque réunion de paramètres qu’il faut fouiller revers contenir l’séquelle de quelque paramètre sur les propriétés du outillage. Et d’disparate division, la imprévu d’noter les éléments légers pile microscopie électronique à bretelle », explique le Dr Xuyang Zhou, chef constructeur de la impression et moteur supplémentaire du quart Atom Généreuse Tomography au MPIE.

“Certains avons déployé un coulée de besogne et un légalité revers la microscopie électronique à bretelle qui implique la enrichissement de bicristaux d’un union fer-bore-carbone pile la même téléologie cristalline néanmoins des plats de joints de grains changeants. De cette montage, certains avons pu fouiller les paramètres interférents. Afin traduire les occurrence , j’ai déployé un légalité qui nanti à remarquer des éléments légers comment le bore et le imitation parmi les joints de grains de fer. C’est en récit la initiale jour que certains avons pu noter des éléments légers parmi les joints de grains de métaux lourds, comment le fer.

Les chercheurs ont montré que même la intelligible déversement du crédit des joints de grains pile une désorientation semblable a un collision sur la transaction artificiel et l’accord nucléaire de la microstructure et rend le outillage comme ou moins tireuse aux défaillances.

“Jusqu’présentement, il n’trouvait pas admissible d’rehausser les éléments légers et lourds parmi les motifs imperceptibles des joints de grains parmi l’métal. En extraordinaire, l’entrebâillement aéré parmi les structures imperceptibles ordonnées, appelées sites interstitiels, détermine la dissolubilité des éléments légers parmi un adjoint de grains. Ceci permettra à l’famille la préparation ciblée et la passivation de l’inventaire artificiel des joints de grains revers les décrocher de à eux dette de haie d’crise revers la dégradation, la ébranlement par l’hydrogène ou la syncope cinétique », explique le prof Gerhard Dehm, co-auteur de la impression et manageur du arrondissement MPIE Nervure et Nano-/Micromécanique des Matériaux.

Les scientifiques ont aussi apposé l’formation réflexe revers réprouver la transaction des joints de grains parmi les occurrence obtenues par scanographie par tarière nucléaire. La scanographie discours hein hétérogènes éléments sont distribués parmi le adjoint de trombe, offrant la faculté de copier une étude répertoire de la relation structure-composition.

Voir des éléments légers dans un joint de grain : révéler les propriétés des matériaux jusqu'à l'échelle atomique

Même la intelligible déversement parmi le crédit des joints de grains pile une désorientation semblable a un collision sur la transaction artificiel et l’accord nucléaire de la microstructure et rend le outillage comme ou moins tireuse à la syncope. Commission : X. Zhou, Max-Planck-Institution für Eisenforschung GmbH

Prochaines étapes : simulations et tests in situ

L’staff de chercheurs travaille imitation pile le arrondissement Computational Materials Beauté du MPIE revers prétexter le légalité déployé et les occurrence expérimentales revers priser le tournure d’éléments légers comment le bore, le imitation ou l’hydrogène parmi les matériaux.

De comme, Zhou et ses collègues développent des configurations revers des tests de incinération et de halage in situ parmi des microscopes électroniques à bretelle quelque d’réprouver comme en recensement le tournure des joints de grains parmi des données externes changeantes. Cette traité prête des preuves expérimentales directes revers contenir la abstraction artificiel des joints de grains sur la soutien de à elles propriétés structurelles à l’mesure nucléaire.

Avec d’nouvelle:
Xuyang Zhou et al, Les motifs imperceptibles régissent la émail des joints de grains par des solutés interstitiels, Rapport Entité (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-39302-x

Muni par la communauté Max Planck

Rappel: Constater des éléments légers parmi un adjoint de trombe : Présenter les propriétés des matériaux jusqu’à l’mesure nucléaire (2023, 1er août) récupéré le 9 août 2023 sur https://phys.org/infos/2023-08-elements-grain-boundary-revealing- corporel.html

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