Сварка больше не нужна! Именно так заявили сотрудники научно-исследовательского института волновой физики им. Вострецова Д.К. изучавшие воздействие акустических волн на структуру кристалличнской решетки углерода и случайно совершившие открытие, которое поразило весь мир. В попытках создать инновационный материал будущего, ученые случайно создали подход к работе с привычным материалом, перевернувший с ног на голову всю металлопромышленную индустрию.
Просто соединение, или новый взгляд на свойства сталей
Итак, 7 марта 2023 года, в научной публикации авторитетноо издания было опубликовано просто невообразимое. Открыта технология диффузионного соединения металлов, посредством воздействия малоамплитудных акустических волн. Звучит как фантастика, не так ли? Но это самая настоящая реальность.
В рамках эксперимента над изменением кристаллической структуры углерода, атомы которого позиционировались в материале посредством звуковой волны, но не простой синусоиды с определенной частотой, а некой сонографической формы, представляющей из себя смесь разных частот, которые, как оказалось, при чередовании вызывают упорядоченное движение атомов углерода в ту или иную сторону, в зависимости от длины частотных промежутков, было замечено странное свойство - находящиеся в зоне звукового воздействия металлические предметы, склеивались воедино, а точнее не просто склеивались, а проникали друг в друга. Магистр физики звука С.В. Каховский, наблюдавший процесс воочию, описал это так - "как будто текстуры в компьютерной игре, пересеклись и смешались". Далее была предпринята попытка повторить эффект и она оказалась удачной.
В ходе изучения, было также обнаружено свойство данной акустической волны, повышать твердость сталей углеродистых марок, на противоположной от излучателя стороне, вплоть до 89-94 единиц по шкале Роквелла, при этом сохраняя достаточную прочность за счет фрактальной неоднородности металлической связи. Тем самым удалось получить образец металла-аутокомпозита (как его прозвали сотрудники НИИ), который без особого труда оставляет царапины на алмазной пластине. Как утверждают научные работники, обусловлено это тем, что твердость материала в определенных участках превышает абсолютные 100HRC, что ранее считалось физически невозможным. Скептики полагают что образец представляет собой ни что иное, как мелкодисперсный сплав стали и алмаза с повышенной степенью сжатия последнего.
Физика процесса
После долгого изучения явления, ученые пришли к однозначному выводу. Данная акустическая форма создает отток соединений углерода внутри стали с одной стороны соединения, при этом притягивая свободные частицы с другой. Происходит это по причине так называемого "эффекта конденсатора", по простому - возникновения "паразитной" емкости на атомарном уровне между двумя соприкасающимися объектами. При длительном (более 4с.) воздействии, происходит возрастающий саморазряд и металлы стремятся заполнить собой пространство с отрицательной атомарной силой, включая и межатомные пространства, пустующие по причине движения углерода. Таким образом металлы проникают друг в друга на глубину около 8мм и образуют единое целое, будто изначально были отлиты. (К сожалению или к счастью, провести металл сквозь металл "навылет" не удалось, на выходе, заготовка претерпевает деформацию с выделением сверхвысоких температур, углерод выгорает и реакция прекращается).
Создана портативная диффузионная установка для применения в рамках института, которая успешно применяется и по словам отдела контроля, скоро станет доступной для приобретения сварочной системой. Приблизительной стоимости установки озвучено не было, но исходя из данных исследования, себестоимость ее примерно равна мощному вибродинамику с твердосплавной головкой и неодимовым магнитов в качестве колебательного контура. Остается надеяться на то, что отечественная разработка не попадет в нечистые руки коррупционеров и маркетологов.
А что думаете вы? Пишите в комментарии!