Snížení hustoty zvýší pevnost

30.1.2019
Citace:
J.H.Pikul et al., High strength metallic wood from nanostructured nickel inverse opal materials, Scientific Reports, volume 9, Article number: 719 (2019) DOI:10.1038/s41598-018-36901-3 ID
Zdroj
(a) výroba niklu se strukturou inverzního opálu, (b-g) snímky produktu pořízené rastrovacím elektronovým mikroskopem, (b,c) nikl bez pokrytí, (d,e) pokrytý další vrstvou niklu o síle 21 nm, (f) pokrytý 25 nm vrstvou slitiny niklu a rhenia, (g) více zvětšené (f), upraveno podle J.H.Pikul et al., High strength metallic wood from nanostructured nickel inverse opal materials, Scientific Reports, volume 9, Article number: 719 (2019) DOI:10.1038/s41598-018-36901-3ID, CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Materiály s pravidelným rozmístěním pórů vykazují výrazný nárůst pevnosti, pokud rozměry struktury poklesnou k nanometrům. Například pevnost vhodně strukturovaného niklu vzroste čtyřikrát, přičemž hustota poklesne téměř devětkrát, takže odpovídá vodě. Novou strukturu nazývají tvůrci inverzní opálová. Minerál opál tvoří miniaturní uspořádané kuličky hydratovaného oxidu křemičitého. Inverzní opálová struktura niklu vznikne, pokud prostory mezi uspořádanými kuličkami nanometrových rozměrů vyplníme niklem a kuličky odstraníme.

Templát pro výrobu netvoří oxid křemičitý, ale kuličky polystyrenu o průměru 260–930?nm. Ke slinutí a zmenšení prostoru mezi nimi došlo při ohřívání na teplotu 96 oC. Zbývá volný prostor vyplnit niklem, popřípadě slitinou niklu a rhenia, rozpustit polystyren v organickém rozpouštědle a pevný materiál je na světě. Zatím ho umíme připravit pouze v podobě tenkých povlaků, kde průměr niklových struktur dosahuje zhruba 15 nm. Výrobní postup znázorňuje obrázek (J.H.Pikul et al., High strength metallic wood from nanostructured nickel inverse opal materials, Scientific Reports, volume 9, Article number: 719 (2019) DOI:10.1038/s41598-018-36901-3ID, CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

 
Odeslat komentář k článku "Snížení hustoty zvýší pevnost "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Snížení hustoty zvýší pevnost " e-mailem

Diskuse/Aktualizace