पारंपरिक अनुभूति को तोड़ना: अव्यवस्था को मजबूत करना आवश्यक रूप से सामग्री विज्ञान की पारंपरिक समझ में लचीलापन का बलिदान नहीं करता है, शास्त्रीय अव्यवस्था को मजबूत करने वाला सिद्धांत यह मानता है कि हालांकि सामग्री में प्रारंभिक उच्च घनत्व अव्यवस्था प्रभावी रूप से मिश्र धातुओं की ताकत को बढ़ा सकती है, वे अनिवार्य रूप से लचीलापन को गंभीरता से नुकसान पहुंचाएंगे।
हालांकि, नॉर्थवेस्टर्न पॉलिटेक्निकल यूनिवर्सिटी से प्रोफेसर वांग जिनचेंग की टीम के एक शोध परिणाम ने इस पारंपरिक अनुभूति को तोड़ दिया है। क्रिस्टल प्लास्टिसिटी की उत्पत्ति के रूप में, अव्यवस्थाओं को हमेशा सामग्री की ताकत और लचीलापन को प्रभावित करने वाले एक प्रमुख कारक के रूप में माना जाता है। शास्त्रीय सिद्धांत के अनुसार, उच्च - घनत्व अव्यवस्थाओं के अस्तित्व से सामग्री की लचीलापन में कमी आएगी क्योंकि अव्यवस्थाओं के बीच बातचीत सामग्री के आंतरिक तनाव को बढ़ाएगी, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री फ्रैक्चर होती है।
हालांकि, प्रोफेसर वांग जिनचेंग की टीम ने चरम गैर -संतुलन सॉलिडिफिकेशन और कॉम्प्लेक्स थर्मल साइक्लिंग के माध्यम से मध्यम के प्रारंभिक अव्यवस्था विन्यास को नियंत्रित करने के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का उपयोग करके लचीलापन को नुकसान पहुंचाए बिना मिश्र धातुओं की ताकत को बढ़ाने के चमत्कार को हासिल किया है। प्रकृति में गैर -संतुलन जटिल प्रणालियों के स्वयं -संगठित महत्वपूर्ण स्थिति से प्रेरित होकर, टीम ने एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी के माध्यम से एक अलगाव - अव्यवस्था स्व -संगठित संरचना (एसडी - एसओएस) प्राप्त की।
शोध के परिणाम बताते हैं कि एक तरफ, यह अलगाव - अव्यवस्था स्व -संगठित संरचना अव्यवस्था और स्टैकिंग दोषों को उत्सर्जित करके अव्यवस्था के स्रोत प्रदान करती है, और दूसरी ओर, यह लगातार लोमर - कॉटरेल (एल - सी) ताले और जॉग्स को ग्लाइडिंग डिस्लोकेशन के साथ गतिशील बातचीत को प्राप्त करने के लिए उत्पन्न करता है। यह प्रभावी अव्यवस्था गुणा और भंडारण क्षमता विरूपण उप - संरचनाओं (प्लानर स्लिप बैंड) के गतिशील शोधन के लिए अनुकूल है, जो कि मध्यम - एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में एन्ट्रापी मिश्र धातु बनाती है, उच्च - अव्यवस्था - घनत्व - उच्च - लचीलापन तालमेल। NI35CO35CR25TI3AL2 माध्यम - चयनात्मक लेजर पिघलने की तकनीक द्वारा तैयार एन्ट्रापी मिश्र धातु इस परिणाम का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है। चयनात्मक लेजर पिघलने के जटिल गैर -संतुलन प्रणाली में, विलेय अलगाव और उच्च - घनत्व अव्यवस्थाओं के बीच गतिशील बातचीत एक सेलुलर संरचना बनाती है, और इसके आकार की सांख्यिकीय विशेषताएं स्वयं -संगठित महत्वपूर्ण विशेषताओं के अनुरूप होती हैं।
अलगाव की सीमा पर - अव्यवस्था स्व -संगठित संरचना (एसडी - एसओएस), स्टैकिंग दोष और एल - सी अव्यवस्था ताले हैं, और दो आसन्न एसडी - एसओएस के बीच गलतफहमी 1 डिग्री से कम है, जो पारंपरिक प्लास्टिक अपवर्धा द्वारा उत्पन्न कम ऊर्जा अव्यवस्था संरचना (एलईडी) से कम है। NI35CO35CR25TI3AL2 मिश्र धातु चयनात्मक लेजर पिघलने वाली तकनीक द्वारा तैयार एक असामान्य शक्ति - लचीलापन तालमेल प्रदर्शित करता है। पारंपरिक के रूप में - कास्ट मिश्र धातु के साथ तुलना में, एएस - जमा मिश्र धातु ने ताकत को दोगुना कर दिया है और अच्छी लचीलापन बनाए रखता है। प्रारंभिक संरचना में अव्यवस्था घनत्व को बढ़ाने के लिए एएस - कास्ट मिश्र धातु को रोल करना, एएस के समान एक ताकत प्राप्त कर सकता है - जमा मिश्र धातु, लेकिन अनिवार्य रूप से लचीलापन को नुकसान पहुंचाता है।
एएस - जमा मिश्र धातु प्लास्टिक विरूपण के प्रारंभिक चरण में एक उच्च तनाव - सख्त दर प्रदर्शित करता है और एक निरंतर तनाव - सख्त क्षमता है। डायनेमिक स्लिप - बैंड रिफाइनमेंट NI35CO35CR25TI3AL2 मिश्र धातु के तनाव में सख्त है। एएस - जमा मिश्र धातु घनी वितरित स्लिप बैंड का उत्पादन करता है, जो एसडी - एसओएस सीमा को पार कर सकता है और कुछ को एसडी - एसओएस सीमा पर समाप्त किया जाता है। विरूपण उप - संरचनाओं और अव्यवस्था घनत्व के विकास के मात्रात्मक विश्लेषण से पता चलता है कि एएस - जमा मिश्र धातु में एक छोटी औसत पर्ची है - बैंड रिक्ति और प्लास्टिक विरूपण के शुरुआती और मध्यम चरणों में एक उच्च अव्यवस्था भंडारण दर। इसलिए, एएस - जमा मिश्र धातु में अव्यवस्थाओं का तेजी से गुणा, प्लानर स्लिप - बैंड रिक्ति के निरंतर शोधन की ओर जाता है, जिससे तनाव को बढ़ाने और तनाव एकाग्रता को कम करके उच्च लचीलापन प्रदान करता है। एएस की उत्कृष्ट अव्यवस्था गुणा क्षमता - जमा मिश्र धातु अलगाव से उत्पन्न होती है - अव्यवस्था स्वयं - संगठित संरचना (एसडी - एसओएस)।
प्लास्टिक विरूपण के शुरुआती चरण में, डिस्लोकेशन स्लिप गतिविधियाँ एसडी - एसओएस सीमा से उत्पन्न होती हैं, और एसडी - एसओएस सीमा को अव्यवस्था और स्टैकिंग - फॉल्ट दोषों का उत्सर्जन करने के लिए एक अव्यवस्था स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। अव्यवस्था गुणा पर लाभकारी प्रभाव के अलावा, एसडी - एसओएस सीमाओं/ग्लाइडिंग अव्यवस्थाओं और एसडी के अंदर ग्लाइडिंग अव्यवस्थाओं के बीच लगातार बातचीत - एसओएस, एल - सी अव्यवस्थित ताले और जॉग्स उत्पन्न करते हैं, जो व्यापक अव्यवस्था भंडारण को बढ़ावा देते हैं। सारांश में, चयनात्मक लेजर पिघलने की प्रक्रिया के दौरान, तत्व अलगाव और उच्च - घनत्व अव्यवस्थाओं के बीच टेम्पोरल इंटरैक्शन - एक अलगाव - अव्यवस्था स्व - संगठित संरचना (एसडी - एसओएस), उच्च - अव्यवस्था - घनत्व - डक्टिलिटी सिनर्जी को प्राप्त करता है। एसडी - एसओएस सीमा एक अव्यवस्था स्रोत के रूप में कार्य करती है और अव्यवस्था आंदोलन में बाधा डालती है, और एसडी के अंदर - एसओएस अव्यवस्था पर्ची और अव्यवस्था प्रतिक्रियाओं के लिए जगह प्रदान करता है।
एसडी - एसओएस द्वारा प्रेरित अव्यवस्था गतिविधियां तेजी से गुणा और अव्यवस्थाओं के व्यापक भंडारण को बढ़ावा देती हैं, लगातार विरूपण उप -संरचनाओं को परिष्कृत करती हैं, और एक प्रारंभिक उच्च घनत्व अव्यवस्था के साथ मिश्र धातुओं के लिए पर्याप्त तनाव - सख्त क्षमता प्रदान करती हैं। यह शोध परिणाम न केवल सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में एक नई सफलता लाता है, बल्कि इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए नए विचार भी प्रदान करता है। यह साबित करता है कि सामग्रियों के प्रारंभिक अव्यवस्था विन्यास को यथोचित रूप से नियंत्रित करके, उच्च शक्ति और उच्च लचीलापन दोनों को प्राप्त किया जा सकता है, उच्च प्रदर्शन सामग्री के विकास के लिए एक नया मार्ग खोलना। यह माना जाता है कि भविष्य के शोध में, यह परिणाम अधिक व्यापक रूप से लागू और आगे विकसित किया जाएगा।