利用激光錘敲擊系統(tǒng)打造“長壽”金屬
據(jù)統(tǒng)計(jì)，金屬部件80%以上的損壞是由疲勞引起的。在外力的反復(fù)作用下，金屬會產(chǎn)生疲勞狀態(tài)，從而釀成十分嚴(yán)重的后果，如火車顛覆、飛機(jī)失事等?？茖W(xué)家一直在尋找鍛造高耐久性金屬的方法。近，美國勞倫斯利沃摩爾實(shí)驗(yàn)室研制出一種“激光錘敲擊系統(tǒng)”，它可以制造出“不知疲倦”的長壽金屬。
人疲勞會導(dǎo)致工作效率低下，還會帶來安全隱患，但你知道嗎，其實(shí)金屬也會疲勞?！凹す忮N敲擊系統(tǒng)”的過人之處是使用了一種新型釹激光。這種釹激光功率強(qiáng)大，它可以在20毫微秒（1毫微秒相當(dāng)于10億分之一秒）內(nèi)發(fā)出10億瓦的能量，相當(dāng)于一個(gè)大型發(fā)電廠向一個(gè)城市居民區(qū)提供的能量。將如此巨大的能量在極短的時(shí)間內(nèi)聚集到一小塊金屬上，可以產(chǎn)生極強(qiáng)的微型沖擊波，將金屬內(nèi)部的原子擠壓得更緊密，使金屬結(jié)構(gòu)變得均勻，并消除那些在高強(qiáng)度使用下導(dǎo)致斷裂的微小裂縫。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的項(xiàng)目經(jīng)理勞埃德·?？藸柦榻B說：“這種‘激光錘’形成的壓力可以達(dá)到每平方英寸100萬磅，而且它的速度很快，每秒鐘可以‘打5錘’———產(chǎn)生5次高能脈沖，而普通激光只能每4秒產(chǎn)生一次脈沖?！?/p>
研究人員曾進(jìn)行過對比驗(yàn)證，經(jīng)過“激光敲擊”技術(shù)處理過的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，壽命會延長3—5倍。海克爾稱，“激光錘”有著廣闊的應(yīng)用前景。它不僅可以用來加工用于制造飛機(jī)起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等部件的金屬，還可以加工其它行業(yè)需要的抗疲勞部件，如人造膝蓋或人造髖關(guān)節(jié)等。“如果生產(chǎn)出一個(gè)能使用一輩子的人造膝蓋，就會獲得極其熱烈的市場反應(yīng)，因?yàn)檫@樣使用者就不必經(jīng)常把它拿出來修理或替換了”。此外，“激光錘”還可以用來制造儲存有毒廢料的堅(jiān)固容器和更輕、更堅(jiān)固的汽車傳動(dòng)裝置等。
