激光修復新法可使材料強度翻倍
時間：2024-06-14 來源：科學網
俄羅斯研究人員基于激光熱機械修復納米孔和納米裂紋的物理機制，開發出一種新的激光加工方法，可使航空航天、核能和醫療行業的材料強度提高一倍以上。相關研究結果發表在新一期《納米材料》雜志上。
俄羅斯國家研究型技術大學莫斯科國立鋼鐵合金學院物理系副教授薩夫羅諾夫解釋了基于激光熱機械“修復”納米孔和納米裂紋的物理機制：由于暴露在持續時間約為20納秒、能量為15—20毫焦耳的短激光脈沖時，會形成高溫氣體火焰云，從而影響樣品的表面層。同時，激光作用區域會出現沖擊波，導致受熱材料移入孔隙并隨后“愈合”。
薩夫羅諾夫稱，新方法的主要優點是它的選擇性，因為它只對有缺陷的區域起作用，而不影響材料的正常部分。該方法同時增加了材料的硬度和黏度，讓材料變得更耐用，且不易碎。研究表明，經過激光處理后，材料的顯微硬度增加，在負載下不會破裂。這樣處理的表面處于熱力學平衡狀態，也就是說，它可以存在很長時間。
薩夫羅諾夫指出，這種新方法與航空航天工業、核工業和醫學物理相關，因為它可以創造出更堅固、更可靠的材料，能夠抵抗各種類型的外部影響。
