آخرین تحقیق مارتین گلیکسمن، استاد بازنشسته موسسه فناوری فلوریدا در مورد فلزات و مواد، پیامدهایی برای صنعت ریخته گری دارد، اما همچنین ارتباط شخصی عمیقی با الهام گرفتن از دو همکار متوفی دارد.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
مطالعه گلکسمن "لاپلاسین سطحی پتانسیل ترموشیمیایی سطحی: نقش آن در تشکیل رژیم فازهای جامد و مایع" در شماره نوامبر مجله مشترک Springer Nature Microgravity منتشر شده است.این یافته‌ها می‌تواند به درک بهتری از انجماد ریخته‌گری‌های فلزی منجر شود و به مهندسان اجازه می‌دهد تا موتورهای بادوام‌تر و هواپیماهای قوی‌تر بسازند و تولید مواد افزودنی را پیش ببرند.
گلیکسمن گفت: «وقتی به فولاد، آلومینیوم، مس – همه مواد مهندسی مهم، ریخته‌گری، جوشکاری و تولید فلزات اولیه فکر می‌کنید – اینها صنایع چند میلیارد دلاری هستند که ارزش اجتماعی بالایی دارند.شما متوجه خواهید شد که ما در مورد مواد صحبت می کنیم، و حتی پیشرفت های کوچک می توانند ارزشمند باشند.
درست همانطور که آب هنگام یخ زدن کریستال ها را تشکیل می دهد، چیزی مشابه زمانی اتفاق می افتد که آلیاژهای فلزات مذاب جامد می شوند و مواد ریخته گری را تشکیل می دهند.تحقیقات گلکسمن نشان می دهد که در طول انجماد آلیاژهای فلزی، کشش سطحی بین کریستال و مذاب و همچنین تغییر در انحنای کریستال در حین رشد، باعث ایجاد شار حرارتی حتی در سطوح مشترک ثابت می شود.این نتیجه گیری اساسی اساساً با وزنه های استفان که معمولاً در تئوری ریخته گری استفاده می شود متفاوت است، که در آن انرژی حرارتی ساطع شده توسط یک کریستال در حال رشد به طور مستقیم با سرعت رشد آن متناسب است.
گلیکسمن متوجه شد که انحنای یک کریستالیت پتانسیل شیمیایی آن را منعکس می کند: یک انحنای محدب کمی نقطه ذوب را کاهش می دهد، در حالی که یک انحنای مقعر کمی آن را افزایش می دهد.این در ترمودینامیک به خوبی شناخته شده است.چیزی که جدید است و قبلاً ثابت شده است این است که این گرادیان انحنای باعث ایجاد شار حرارتی اضافی در طول انجماد می شود که در نظریه سنتی ریخته گری در نظر گرفته نشده است.علاوه بر این، این جریان‌های حرارتی «قطعی» هستند و تصادفی نیستند، مانند نویز تصادفی، که در اصل می‌توان با موفقیت در فرآیند ریخته‌گری برای تغییر ریزساختار آلیاژ و بهبود خواص کنترل کرد.
گلکسمن گفت: «وقتی ریزساختارهای کریستالی پیچیده ای منجمد دارید، شار حرارتی ناشی از انحنا وجود دارد که می توان آن را کنترل کرد.اگر با افزودنی های شیمیایی یا اثرات فیزیکی مانند فشار یا میدان های مغناطیسی قوی، این شارهای حرارتی در ریخته گری های آلیاژی واقعی کنترل شوند، می توانند ریزساختار را بهبود بخشند و در نهایت آلیاژهای ریخته گری، ساختارهای جوش داده شده و حتی مواد پرینت سه بعدی را کنترل کنند.
علاوه بر ارزش علمی، این مطالعه برای گلیکسمن از اهمیت شخصی بالایی برخوردار بود، تا حد زیادی به لطف حمایت مفید یکی از همکاران فقید.یکی از این همکاران پل استین، استاد مکانیک سیالات در دانشگاه کرنل بود که سال گذشته درگذشت.چند سال پیش، استین به گلیکسمن در تحقیقاتش در مورد مواد در ریزگرانش با استفاده از مکانیک سیالات شاتل فضایی و تحقیقات مواد کمک کرد.Springer Nature شماره نوامبر Microgravity را به Steen اختصاص داد و با Gliksman تماس گرفت تا یک مقاله علمی در مورد این مطالعه به افتخار او بنویسد.
«این باعث شد تا چیز جالبی را که پل به‌ویژه از آن قدردانی می‌کند جمع‌آوری کنم.البته، بسیاری از خوانندگان این مقاله تحقیقاتی نیز به حوزه ای که پل در آن مشارکت داشته است، یعنی ترمودینامیک رابط، علاقه مند هستند.
یکی دیگر از همکارانی که الهام بخش گلکسمن برای نوشتن مقاله شد، سمیون کوکسال، استاد ریاضیات، رئیس بخش و معاون امور آکادمیک در موسسه فناوری فلوریدا بود که در مارس 2020 درگذشت. گلکسمن او را فردی مهربان و باهوش توصیف کرد که باعث خوشحالی بود. با او صحبت کرد و اشاره کرد که او به او کمک کرد تا دانش ریاضی خود را در تحقیقاتش به کار گیرد.
من و او دوستان خوبی بودیم و او به کار من علاقه زیادی داشت.سمیون به من کمک کرد وقتی معادلات دیفرانسیل را برای توضیح جریان گرمایی ناشی از انحنای فرموله کردم.ما زمان زیادی را صرف بحث در مورد معادلات من و نحوه فرمول‌بندی آنها، محدودیت‌های آن‌ها و غیره کردیم. او تنها کسی بود که با او مشورت کردم و در فرمول‌بندی نظریه ریاضی و کمک به من برای درست کردن آن بسیار مفید بود.»
اطلاعات بیشتر: مارتین ای. گلکسمن و همکاران، لاپلاسین سطحی پتانسیل ترموشیمیایی سطحی: نقش آن در تشکیل حالت جامد-مایع، npj میکروگرانش (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
اگر با اشتباه تایپی، نادرستی مواجه شدید یا می خواهید درخواستی برای ویرایش محتوای این صفحه ارسال کنید، لطفا از این فرم استفاده کنید.برای سوالات عمومی، لطفا از فرم تماس با ما استفاده کنید.برای بازخورد عمومی، لطفا از بخش نظرات عمومی زیر استفاده کنید (توصیه ها لطفا).
نظرات شما برای ما بسیار مهم است.با این حال، به دلیل حجم پیام‌ها، نمی‌توانیم پاسخ‌های فردی را تضمین کنیم.
آدرس ایمیل شما فقط برای اطلاع دادن به گیرندگان این ایمیل استفاده می شود.نه از آدرس شما و نه آدرس گیرنده برای هدف دیگری استفاده نخواهد شد.اطلاعاتی که وارد کرده اید در ایمیل شما ظاهر می شود و توسط Phys.org به هیچ شکلی ذخیره نمی شود.
به روز رسانی های هفتگی و/یا روزانه را در صندوق ورودی خود دریافت کنید.شما می توانید در هر زمانی اشتراک خود را لغو کنید و ما هرگز داده های شما را با اشخاص ثالث به اشتراک نمی گذاریم.
این وب‌سایت از کوکی‌ها برای تسهیل ناوبری، تجزیه و تحلیل استفاده شما از خدمات ما، جمع‌آوری داده‌ها برای شخصی‌سازی آگهی‌ها و ارائه محتوا از اشخاص ثالث استفاده می‌کند.با استفاده از وب سایت ما، شما تصدیق می کنید که خط مشی رازداری و شرایط استفاده ما را خوانده و درک کرده اید.