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铝合金佐々木有美研究可能有益于载人航天任务

化学 2022-05-27 00:02:09

哈德斯菲尔德大学 《高级科学》的封面引用了Tunes和Greaves的作品,并附有学分:哈德斯菲尔德大学 迈阿密2号——用于材料研究的显微镜和离子加速器——帮助了Dr

马休斯研究了一种新合金,这种合金可以使铝硬化,而不会显著增加其重量

从地球上发射的宇宙飞船需要很轻,但仍有适量的燃料才能看到它们进入轨道

如果太重,所需的燃料量会高得令人望而却步

一旦脱离了地球的保护磁场,飞行器就可能暴露在具有潜在破坏性的太阳辐射中,这对于任何长期的任务来说都变得更加重要,比如火星任务

用铝制造航天器是一种解决方案,因为铝是一种轻而坚固的材料

合金通过沉淀强化有助于铝变得更坚硬,但在太空中遇到的辐射会溶解硬化的沉淀物,给宇航员带来潜在的灾难性和致命的后果

但是在MIAMI-2与奥地利的Montanuniversitaet Leoben合作进行的研究发现,一种新铝合金的特殊硬化沉淀物——由Stefa n Pogatscher教授领导的一组冶金学家开发——与现有的传统铝合金辐射数据相比,在受到粒子辐射轰击时不会溶解

其结果是一种具有抗辐射硬化相的合金,称为T相,其具有Mg32(锌,铝)49的复杂晶体结构

这项研究导致一篇论文发表在著名的《高级科学》杂志上,并附有一个引人注目的封面

“这篇论文的想法是使用迈阿密设备测试这些新合金,因为我们可以让合金受到高能粒子辐射,同时用透射电子显微镜监测这种辐射对合金微观结构的影响,”马休斯说

“随着辐射的增加,我们监测了T相的结晶信号,并观察到与其他传统铝合金相比,我们开发的合金耐辐射,这意味着硬化相在高辐射剂量下不会溶解

“它揭示了一个非常令人兴奋的新研究领域,我们称之为‘恒星辐射环境的原型空间材料’

核反应堆也是一个极端的环境,就像太阳的太阳周期一样,但是太阳的动态不稳定性,比如太阳耀斑和日冕物质抛射,比地球上的任何东西都更加极端

太阳是一个非常高效的核聚变反应堆和高能粒子加速器

" 医生

迈阿密工厂的高级研究员格雷姆·格里夫斯补充道:“当马特刚从巴西来到我们这里读研究生时,他一直在寻找新的项目,并创造了许多新的合作,我很高兴他在奥地利开始了他职业生涯的下一个阶段,并扩展到新的领域,他继续在迈阿密工厂与我们合作,这个铝合金项目只是一个例子

" 随着载人登月和火星任务目前正在计划中,飞船的优势显而易见,它们足够轻,可以发射并承受辐射以保护其乘员

马修斯、格雷姆和他的同事们的下一个议程是找出为什么这种合金会有这样的表现,以及会有什么进一步的好处

“我特别自豪我完成了博士学位

D

在哈德斯菲尔德,我现在已经搬到了奥地利,但仍然继续和格雷姆一起工作

“我们有一个积极的合作,2021年将是哈德斯菲尔德-莱奥本联合空间材料研究项目繁忙的一年”

“我们发现T相是耐辐射的,但我们还没有发现为什么会这样

我们有一个想法,涉及到化学的复杂性,我们相信这可能会导致一些非常有趣的研究

我们希望能为人类进一步探索太空做出重要贡献

"

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