연구원들은 유리 실험에 골절 역학 이론을 적용함으로써 유리 파괴 방법에 대한 통찰력을 얻었습니다. 유리와 같은 취성 물질은 힘이나 스트레스를받을 때 파쇄에 의해 끊어집니다. 이 팀은 유리 섬유에서 발생하는 나노 스케일 골절의 최초의 고속 및 시간 분해 된 기록을 만들었습니다.
과학자들은 Argonne의 APS (Advanced Photon Source)에서 3D X-ray 단층 촬영을 사용하여 유리에서 골절 과정의 3D "비디오"를 만듭니다. APS의 Beamline 32-ID에서 수행 된 실험은 하드 X- 레이를 사용하여 초고속 단층 촬영을 사용하여 하드 X- 레이를 사용한 초고속 공간 분해능을 결합하여 재료의 변형 및 골절 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
결과는 나노 스케일 결함과 골절 거동에 대한 결함의 강한 영향을 보여줍니다. 또한, 측정은 손상 과정에서 유리 섬유 주위에 밀도가 낮은 비정질 나노 스케일 층의 중요성을 보여준다. 결과는 전자 장치, 가벼운 건축 자재 및 보호 유리와 같은 많은 엔지니어링 응용 분야에서 취성 재료의 실패에 직접적인 영향을 미칩니다.
재료 과학 및 공학과 교수 인 로버트 리치 (Robert Ritchie)는“유리의 골절은 다른 시간과 길이 척도에서 발생하는 나노- 및 미세한 골절 특징을 포함하는 다중 성형 현상으로, 메커니즘을 특성화하고 이해하는 데 어려움을 겪고있는 작업이 도전적인 과제가된다”고 말했다.
Argonne의 Weonho Yang은 "이러한 결과를 흥미롭게 만드는 것은 관찰 된 현상의 아름다움 일뿐 만 아니라 관찰 된 골절 거동은 이론적으로 크게 설명 될 수 있다고 말했다.
