A Floridai Institute of Technology professzor emeritusa, Martin Glicksman legújabb fémekkel és anyagokkal kapcsolatos kutatásai hatással vannak az öntödei iparra, de mély személyes kapcsolata van két elhunyt kolléga inspirációjával is.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Gliksman „A határfelületi termokémiai potenciál felszíni laplaciánusa: szerepe a szilárd és folyékony fázisok rendszerének kialakításában” című tanulmányát a Springer Nature Microgravity közös folyóirat novemberi számában tették közzé.Az eredmények a fémöntvények megszilárdulásának jobb megértéséhez vezethetnek, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy hosszabb élettartamú hajtóműveket és erősebb repülőgépeket építsenek, valamint előmozdítsák az additív gyártást.
„Ha az acélra, alumíniumra, rézre gondolunk – minden fontos mérnöki anyagra, öntésre, hegesztésre és elsődleges fémgyártásra –, ezek több milliárd dolláros, nagy társadalmi értékű iparágak” – mondta Glicksman."Meg fogja érteni, hogy anyagokról beszélünk, és még a kis fejlesztések is értékesek lehetnek."
Ahogy a víz kristályokat képez, amikor megfagy, valami hasonló történik, amikor az olvadt fémötvözetek megszilárdulnak öntvényekké.Gliksman kutatásai azt mutatják, hogy a fémötvözetek megszilárdulása során a kristály és az olvadék közötti felületi feszültség, valamint a kristály görbületében bekövetkező változások a növekedés során még a rögzített határfelületeken is hőáramot okoznak.Ez az alapvető következtetés alapvetően eltér az öntvényelméletben általánosan használt Stefan-súlyoktól, amelyekben a növekvő kristály által kibocsátott hőenergia egyenesen arányos növekedési ütemével.
Gliksman észrevette, hogy a krisztallit görbülete tükrözi annak kémiai potenciálját: a konvex görbület kissé csökkenti az olvadáspontot, míg a homorú görbület kissé megemeli.Ez jól ismert a termodinamikában.Új és már bevált, hogy ez a görbületi gradiens további hőáramot okoz a megszilárdulás során, amit a hagyományos öntéselmélet nem vett figyelembe.Ezenkívül ezek a hőáramok „determinisztikusak”, és nem véletlenszerűek, mint például a véletlenszerű zaj, amely elvileg sikeresen szabályozható az öntési folyamat során, megváltoztatva az ötvözet mikroszerkezetét és javítva a tulajdonságokat.
"Ha összetett kristályos mikrostruktúrák vannak megdermedve, akkor a görbület által kiváltott hőáram szabályozható" - mondta Gliksman."Ha kémiai adalékokkal vagy fizikai hatásokkal, például nyomással vagy erős mágneses mezővel szabályozzák, ezek a valódi ötvözetöntvények hőáramai javíthatják a mikroszerkezetet, és végső soron szabályozhatják az öntvényötvözetek, hegesztett szerkezetek és még a 3D nyomtatott anyagokat is."
A tanulmány tudományos értéke mellett nagy személyes jelentőséggel bírt Glixman számára, nagyrészt egy néhai kolléga segítőkész támogatásának köszönhetően.Az egyik ilyen kolléga volt Paul Steen, a Cornell Egyetem folyadékmechanika professzora, aki tavaly halt meg.Néhány évvel ezelőtt Steen segített Glicksmannek a mikrogravitációs anyagokkal kapcsolatos kutatásában, űrsikló-folyadékmechanika és anyagkutatás segítségével.A Springer Nature a Microgravity novemberi számát Steennek szentelte, és megkereste Gliksmant, hogy írjon tudományos cikket a tanulmányról a tiszteletére.
„Ez késztetett arra, hogy valami érdekeset állítsak össze, amit Paul különösen értékelne.Természetesen ennek a kutatási cikknek sok olvasóját az a terület is érdekli, amelyhez Paul hozzájárult, nevezetesen az interfész termodinamika” – mondta Gliksman.
Egy másik kolléga, aki inspirálta Gliksmant a cikk megírásában, Semyon Koksal matematikaprofesszor, a Floridai Műszaki Egyetem tanszékvezetője és tudományos ügyekért felelős alelnöke volt, aki 2020 márciusában halt meg. Gliksman kedves, intelligens emberként jellemezte, aki örömet okozott neki. beszélni vele, megjegyezve, hogy segített neki matematikai ismereteit kutatásai során alkalmazni.
„Ő és én jó barátok voltunk, és nagyon érdeklődött a munkám iránt.Semyon segített nekem, amikor differenciálegyenleteket fogalmaztam meg a görbület okozta hőáramlás magyarázatára” – mondta Gliksman.„Sok időt töltöttünk azzal, hogy megbeszéljük az egyenleteimet, és hogyan fogalmazzam meg őket, korlátaikat stb. Ő volt az egyetlen személy, akivel konzultáltam, és nagyon sokat segített a matematikai elmélet megfogalmazásában, és segített helyesen megfogalmazni.”
További információ: Martin E. Gliksman et al., Surface Laplacian of the Interfacial thermochemical potencial: its role in the form of the solid-liquid mode, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Ha elírást, pontatlanságot észlel, vagy kérést szeretne benyújtani az oldal tartalmának szerkesztésére, kérjük, használja ezt az űrlapot.Általános kérdések esetén használja kapcsolatfelvételi űrlapunkat.Általános visszajelzéshez használja az alábbi nyilvános megjegyzéseket (kérjük, tegyen javaslatokat).
Az Ön visszajelzése nagyon fontos számunkra.Az üzenetek mennyisége miatt azonban nem tudjuk garantálni az egyedi válaszokat.
Az Ön e-mail címe csak arra szolgál, hogy a címzett tudja, ki küldte az e-mailt.Sem az Ön címét, sem a címzett címét nem használjuk fel más célra.A megadott információk megjelennek az e-mailben, és a Phys.org semmilyen formában nem tárolja azokat.
Heti és/vagy napi frissítéseket kaphat a postaládájában.Bármikor leiratkozhat, adatait soha nem adjuk meg harmadik félnek.
Ez a weboldal cookie-kat használ a navigáció megkönnyítésére, szolgáltatásaink használatának elemzésére, adatok gyűjtésére a hirdetések személyre szabásához és harmadik felektől származó tartalom biztosítására.Weboldalunk használatával Ön elismeri, hogy elolvasta és megértette Adatvédelmi szabályzatunkat és Felhasználási feltételeinket.