Ученые Государственного университета Северной Каролины разработали новый способ формовки керамики, используя небольшое электрическое поле, сделав процесс
значительно более энергоэффктивным. Процесс должен привести к существенной снижению стоимости производства керамики, в сравнении, с традиционными
производственными методами.
Керамика
является важным компонентом во многих устройствах, включая изоляторы, свечи
зажигания, топливные элементы, бронежилеты, газовые турбины, ядерные стержни,
высоко температурные подшипники, высокотемпературные структурные материалы и высокотемпературные маты.
Были
изучены дефекты кристаллов, найденные в кристаллических материалах, типа
керамики. "Один из этих дефектов называют границей зерна, которая
является, где кристаллы с атомами, выровненными в различных указаниях
встречаются в материале," говорит доктор Ханс Конрад,
профессор материаловедения Университета Северной Каролины , соавтор исследования. Эти
границы имеют электрический заряд.
"Мы
нашли, что электрическое поле, приложенное
к материалу, взаимодействует с зарядами на границах зерен и облегчает скольжение дефектов по этим границам. Это делает формообразование материала существенно легче." Другими словами, материал становится суперпластмассой, таким образом керамика может быть деформируемая в любую нужную форму, с использованием
небольшого количества энергии.
"Мы
нашли, что Вы можете свсти затраты энергии к нулю, для деформации керамического
материала, применяя небольшое электрическое поле," говорит Конрад. "Мы говорим между 25 и
200 В на сантиметр, таким образом электричество от обычной настенной розетки
было бы достаточным для некоторых применений."
Эти
полученные данные означают, что изготовители, которые делают что - нибудь из
керамики, будут использовать меньшее количество
энергии. "Это сделает производственные процессы более рентабельным и уменьшит загрязнение окружающей среды," говорит Конрад. "Полученные данные также открывают новые перспективы для развития новых
керамических бронежилетов." Конрад планирует сделать дополнительную работу,
используя этот подход изготовить керамические бронежилеты с лучшими свойствами
по более низкой стоимости.
Университет Северной Каролины
|
