Исследователи из Университета Корнелла установили, что при воздействии экстремальных скоростей деформации металлов принцип уменьшения размера зерен, обычно повышающий прочность материала, начинает приводить к обратному эффекту — металл становится мягче. Это противоречит классической теории, согласно которой более мелкая внутренняя структура должна делать металл более прочным.

В рамках экспериментов была использована лазерная установка для испытаний микроснарядами. Микрочастицы, разгонявшиеся до скоростей свыше 1225 км/ч, попадали в образцы меди с разными размерами зерен. Результаты показали, что более крупные зерна сохраняют большую твердость и эффективнее рассеивают ударную энергию.

При обычных условиях прочность металлов обусловлена блокировкой дислокаций границами зерен. Однако при сверхвысоких скоростях в играет роль взаимодействие дислокаций с атомными колебаниями — фононное торможение — что меняет механизм упрочнения и придает материалам другие свойства.

Это открытие может иметь важное значение для разработки новых защитных материалов, обладающих повышенной устойчивостью под экстремальными воздействиями.

Источник: @qwerty_live