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科學家利用激光“修復”提高材料的強度

科學家利用激光“修復”提高材料的強度

俄羅斯衛星通訊社

俄羅斯國家研究型技術大學莫斯科國立鋼鐵合金學院（MISIS）的科學家與中國礦業大學的同事共同開發了一種新的激光加工方法，將使航空航天、核能和醫療行業的材料強度提高一倍以上。 2024年6月4日, 俄羅斯衛星通訊社

2024-06-04T08:00+0800

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研究結果發表在《納米材料》雜誌上（Nanomaterials）。中國正在積極與俄羅斯合作開發新材料和表面處理方法。 俄羅斯國家研究型技術大學的員工表示，科學家提出的方法是基於激光熱機械“修復”納米孔和納米裂紋的物理機制。由於暴露於持續時間約為20納秒、能量為15-20毫焦耳的短激光脈衝，會形成高溫氣體火焰雲，從而影響樣品的表面層。材料加熱並變成塑料。同時，激光作用區域會出現衝擊波，導致受熱材料移入孔隙體積並隨後“愈合”。作者指出，新方法的主要優點是它的選擇性，因為它允許人們只對有缺陷的區域起作用，而不影響材料的“健康”部分。 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伊萬·薩夫羅諾夫 (Ivan Safronov) 表示，該方法同時增加了材料的硬度和粘度，不僅變得更耐用，而且不易碎。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。目前中國在高新技術領域佔據領先地位，因此主創們表示，這一新發展將為友好國家的現代高科技生產發揮重要作用。這項研究是由俄羅斯國家研究型技術大學物理系成員與中國礦業大學（北京）的同事王志強和左建平，以及中國礦業大學能源與礦業工程學院、力學與土木工程學院共同完成的。

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