Los proyectiles Perforantes De Blindaje hechos del uranio empobrecido han causado la preocupación entre los soldados que los salvaban y que usaban. Ahora, los científicos en el Ministerio de los E.E.U.U. de Laboratorio de Ames de la Energía están cercanos a desarrollar un nuevo compuesto con una estructura interna que se asemeja al helado de la dulce de azúcar-ondulación que se comprende real de materiales ambientalmente seguros para hacer el trabajo incluso mejor.
El científico mayor Dan Sordelet del Laboratorio de Ames lleva a un equipo de investigación que esté sintetizando nanolayers del tungsteno y del cristal metálico para construir un proyectil. “Mientras Que el proyectil entra más lejos blindaje protector, los pedazos del proyectil se pelan de distancia, ayudando a formar una punta afilada del escoplo en el jefe del penetróador,” dijo a Sordelet. “El cristal y el tungsteno metálicos son ambientalmente benignos y eliminan las preocupaciones de la salud relacionadas con la toxicidad y las preocupaciones percibidas de la radiación con respecto al uranio empobrecido.”
las aleaciones Agotar-uranio-Basadas se han utilizado tradicionalmente en la producción de metal sólido, de proyectiles perforantes de blindaje conocidos como penetróadores de la energía cinética, o de KEPs. La combinación de la alta densidad (~18,6 gramos por centímetro cúbico) y la fuerza hacen el uranio empobrecido, DU, ideal para las aplicaciones de la balística. Por Otra Parte, el DU está determinado bien adaptado para KEPs porque su estructura cristalina compleja asciende qué científicos llaman la localización de la resistencia o pelan la banda cuando plástico están deformados. Es decir cuando DU penetrators golpeó una meta a velocidades muy altas, deforman en una “uno mismo-afiladura” de comportamiento.
“Es muy deseable tener este tipo de comportamiento así como alta densidad, de modo que sea porqué se utiliza el DU, pero ha habido interés global fuerte en reemplazarlo desde el comienzo de la Guerra del Golfo en 1991.” Sordelet dicho.
Un repuesto popular para el DU es tungsteno porque en 19,3 gramos por centímetro cúbico, es un poco más denso que el DU. Sin Embargo, el tungsteno tiene una estructura cristalina muy simple conocida como estructura cúbica cuerpo-centrada. “Si hiciera el mismo proyectil sólido fuera del tungsteno y plástico lo deformara, conseguiría una dimensión de una variable del hongo en la superficie de afectación cuando el proyectil golpeó la meta porque el tungsteno es notorio resistente a formar bandas de la resistencia,” Sordelet explicado. “Puede ser comparado a tomar una Lista de la Guapa y a activarla contra algo parte plana y difícilmente -- usted consigue este efecto de la hongo-carga.”
Sordelet dijo que los investigadores han estado observando maneras de utilizar el tungsteno por lo menos los 15 años pasados. Han creado las aleaciones pesadas del tungsteno, por ejemplo, el W-FE-Ni (tungsteno-hierro-níquel), con la esperanza de formar bandas de la resistencia durante la deformación de la alta tasa, sino esa meta no se ha logrado adecuadamente todavía. “Hay varios tipos de penetróadores tungsteno-basados, pero no se realizan así como DU,” él dijo.
En los años últimos, Sordelet dijo que la investigación se ha centrado en el tungsteno de mezcla con los cristales metálicos a granel porque el cristal, como consecuencia de pedir los aviones de átomos, es naturalmente muy susceptible a la banda de la resistencia. “El problema es nadie ha subido con un cristal metálico económicamente viable que tenga un suficientemente de alta densidad para formar un compuesto que pueda competir con el DU,” él dijo. La “Gente ha hecho toda clase de estructuras diversas, interesantes, pero ella toda tiene tungsteno del tosco-grano de un micrón o arriba en ellas, y ese lleva de nuevo a este efecto de la hongo-carga.”
Sordelet dijo que la aproximación ideal sería hacer el penetróador entero de un compuesto de cristal metálico de la matriz reforzado con tungsteno del nanocrystalline porque los investigadores de la Universidad John Hopkins y del Laboratorio de Investigación de Ejército han demostrado recientemente que cuando la talla de grano del tungsteno se reduce a la escala del nanómetro, es propensión pelar localiza está aumentado importante. Tan Sordelet y sus compañeros de trabajo del Laboratorio de Ames, Ryan Ott, Minuto Ha Lee y Doug Guyer, decidían a utilizar una aproximación fresada mecánica para reducir la talla de grano del tungsteno del tosco-grano y para mezclarla íntimo en una escala del submicron con un cristal metálico.
“Primero mezclamos físicamente los dos polvos en un vaso y después fresamos mecánicamente la mezcla para sintetizar partículas compuestas,” Sordelet explicado. Según él, las partículas del compuesto se componen de las capas de alternancia del nanoscale de tungsteno y del cristal metálico que tienen un helado misterioso de la dulce de azúcar-ondulación de la semejanza. “Cuál era asombroso a nosotros estaba ése en la formación de la estructura del polvo compuesto con este nanolayering, nada ha cambiado en las dos diversas capas,” él dijo. “Los metales no mezclan juntos -- ninguna aleación va conectado entre los dos, y sigue habiendo la estructura de cristal metálica sin cambiar. Las separaciones de la capa y las estructuras de grano son apenas notable pequeñas.”
En pruebas a los tipos inferiores de deformación (índices inferiores de deformación), el compuesto metálico nanostructured del glass+tungsten de Sordelet muestra susceptibilidad a la localización de la resistencia. “El hecho de que éste ocurriera a los tipos inferiores de deformación es muy notable,” dijo a Sordelet. “Es extremadamente sugestivo que usted lo vería a los tipos dinámicos de deformación, también, que es cuál es necesario para KEPs.”
Sordelet es optimista sobre el potencial para los compuestos metálicos nanostructured de glass+tungsten no sólo para KEPs pero también como paso inicial en el revelado de los compuestos similares para labrar a máquina de alta precisión de materiales avanzados. Pero porque la densidad de cristales metálicos típicos es bastante inferior, él sabe que deben conseguir el cerca de 70 por ciento de volumen de tungsteno en el compuesto, que la hará que desafía para sacar para lograr una densidad compuesta que sea aceptable por sus colegas en el Laboratorio de Investigación de Ejército.
¿Comtemplando ese problema, Sordelet se pregunta, “Qué si reemplazamos el cristal con algo que tiene un más de alta densidad y aún pudo tener una susceptibilidad a la localización de la resistencia? El cristal metálico es apenas un material que está adelante para el paseo debido a su propensión fuerte para la localización de la resistencia,” él observó. “Solamente el trabajo en el Laboratorio y la Universidad John Hopkins de Investigación de Ejército ha mostrado que muchos metales cúbicos cuerpo-centrados tienen una susceptibilidad a la localización de la resistencia si usted consigue la talla de grano bastante pequeña.” El Ese ser el caso, Sordelet ahora está observando una mezcla del tungsteno y de otros metales de alta densidad, pero ésa es otra historia.
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