Mae gan ymchwil diweddaraf Athro emeritws Sefydliad Technoleg Florida Martin Glicksman ar fetelau a deunyddiau oblygiadau i'r diwydiant ffowndri, ond mae ganddo hefyd gysylltiad personol dwfn ag ysbrydoliaeth dau gydweithiwr sydd wedi marw.googletag.cmd.push(swyddogaeth() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Cyhoeddir astudiaeth Gliksman “Surface Laplacian o’r potensial thermocemegol rhyngwynebol: ei rôl wrth ffurfio’r drefn o gyfnodau solet a hylifol” yn rhifyn mis Tachwedd o’r cyfnodolyn ar y cyd Springer Nature Microgravity.Gallai'r canfyddiadau arwain at well dealltwriaeth o solidification castiau metel, gan ganiatáu i beirianwyr adeiladu peiriannau sy'n para'n hirach ac awyrennau cryfach, a hyrwyddo gweithgynhyrchu ychwanegion.
“Pan fyddwch chi'n meddwl am ddur, alwminiwm, copr - holl ddeunyddiau peirianneg pwysig, castio, weldio a chynhyrchu metel cynradd - mae'r rhain yn ddiwydiannau gwerth biliynau o ddoleri o werth cymdeithasol mawr,” meddai Glicksman.“Byddwch yn deall ein bod yn sôn am ddeunyddiau, a gall hyd yn oed gwelliannau bach fod yn werthfawr.”
Yn union fel y mae dŵr yn ffurfio crisialau pan fydd yn rhewi, mae rhywbeth tebyg yn digwydd pan fydd aloion metel tawdd yn solidoli i ffurfio castiau.Mae ymchwil Gliksman yn dangos, yn ystod solidification aloion metel, bod y tensiwn arwyneb rhwng y grisial a'r toddi, yn ogystal â newidiadau yng nghrymedd y grisial wrth iddo dyfu, yn achosi fflwcs gwres hyd yn oed ar ryngwynebau sefydlog.Mae'r casgliad sylfaenol hwn yn sylfaenol wahanol i'r pwysau Stefan a ddefnyddir yn gyffredin yn y theori castio, lle mae'r egni thermol a allyrrir gan grisial cynyddol yn gymesur yn uniongyrchol â'i gyfradd twf.
Sylwodd Gliksman fod crymedd grisialaidd yn adlewyrchu ei botensial cemegol: mae crymedd amgrwm ychydig yn gostwng y pwynt toddi, tra bod crymedd ceugrwm yn ei godi ychydig.Mae hyn yn adnabyddus mewn thermodynameg.Yr hyn sy'n newydd ac sydd eisoes wedi'i brofi yw bod y graddiant crymedd hwn yn achosi fflwcs gwres ychwanegol yn ystod solidiad, na chafodd ei ystyried yn y ddamcaniaeth castio draddodiadol.Yn ogystal, mae'r llifoedd gwres hyn yn “benderfynol” ac nid ar hap, fel sŵn ar hap, y gellir mewn egwyddor ei reoli'n llwyddiannus yn ystod y broses castio i newid microstrwythur yr aloi a gwella eiddo.
“Pan fyddwch wedi rhewi microstrwythurau crisialog cymhleth, mae fflwcs gwres a achosir gan grymedd y gellir ei reoli,” meddai Gliksman.“Os cânt eu rheoli gan ychwanegion cemegol neu effeithiau ffisegol megis pwysau neu feysydd magnetig cryf, gall y fflwcsau gwres hyn mewn castiau aloi go iawn wella'r microstrwythur ac yn y pen draw reoli aloion cast, strwythurau weldio, a hyd yn oed deunyddiau printiedig 3D.”
Yn ogystal â'i werth gwyddonol, roedd yr astudiaeth o bwysigrwydd personol mawr i Glixman, diolch i raddau helaeth i gefnogaeth gymwynasgar diweddar gydweithiwr.Un cydweithiwr o'r fath oedd Paul Steen, athro mecaneg hylif ym Mhrifysgol Cornell, a fu farw'r llynedd.Ychydig flynyddoedd yn ôl, helpodd Steen Glicksman yn ei ymchwil ar ddeunyddiau mewn microgravity gan ddefnyddio mecaneg hylif gwennol ofod ac ymchwil deunyddiau.Cysegrodd Springer Nature rifyn mis Tachwedd o Microgravity i Steen a chysylltodd â Gliksman i ysgrifennu erthygl wyddonol am yr astudiaeth er anrhydedd iddo.
“Fe wnaeth hynny fy ysgogi i roi rhywbeth diddorol at ei gilydd y byddai Paul yn ei werthfawrogi’n arbennig.Wrth gwrs, mae gan lawer o ddarllenwyr yr erthygl ymchwil hon ddiddordeb hefyd yn y maes y cyfrannodd Paul ato, sef thermodynameg rhyngwyneb, ”meddai Gliksman.
Cydweithiwr arall a ysbrydolodd Gliksman i ysgrifennu'r erthygl oedd Semyon Koksal, athro mathemateg, pennaeth adran ac is-lywydd materion academaidd yn Florida Institute of Technology, a fu farw ym mis Mawrth 2020. Disgrifiodd Gliksman hi fel person caredig, deallus a oedd yn bleser i siarad ag ef, gan nodi ei bod wedi ei helpu i gymhwyso ei wybodaeth fathemategol i'w ymchwil.
“Roedd hi a minnau’n ffrindiau da ac roedd ganddi ddiddordeb mawr yn fy ngwaith.Fe wnaeth Semyon fy helpu pan wnes i lunio hafaliadau gwahaniaethol i egluro'r llif gwres a achosir gan grymedd,” meddai Gliksman.“Fe wnaethon ni dreulio llawer o amser yn trafod fy hafaliadau a sut i'w llunio, eu cyfyngiadau, ac ati. Hi oedd yr unig berson y gwnes i ymgynghori ag ef ac roedd hi'n ddefnyddiol iawn wrth lunio theori fathemategol a fy helpu i wneud pethau'n iawn.”
Gwybodaeth bellach: Martin E. Gliksman et al., Laplacian arwyneb y potensial thermocemegol rhyng-wyneb: ei rôl wrth ffurfio'r modd solet-hylif, npj Microgravity (2021).DOI: 10.1038/s41526-021-00168-2
Os byddwch yn dod ar draws teip teipio, anghywirdeb, neu os hoffech gyflwyno cais i olygu cynnwys y dudalen hon, defnyddiwch y ffurflen hon.Ar gyfer cwestiynau cyffredinol, defnyddiwch ein ffurflen gyswllt.I gael adborth cyffredinol, defnyddiwch yr adran sylwadau cyhoeddus isod (argymhellion os gwelwch yn dda).
Mae eich adborth yn bwysig iawn i ni.Fodd bynnag, oherwydd nifer y negeseuon, ni allwn warantu ymatebion unigol.
Dim ond i roi gwybod i dderbynwyr pwy anfonodd yr e-bost y defnyddir eich cyfeiriad e-bost.Ni fydd eich cyfeiriad na chyfeiriad y derbynnydd yn cael eu defnyddio at unrhyw ddiben arall.Bydd y wybodaeth a roesoch yn ymddangos yn eich e-bost ac ni fydd yn cael ei storio gan Phys.org mewn unrhyw ffurf.
Sicrhewch ddiweddariadau wythnosol a/neu ddyddiol yn eich mewnflwch.Gallwch ddad-danysgrifio ar unrhyw adeg ac ni fyddwn byth yn rhannu eich data gyda thrydydd parti.
Mae'r wefan hon yn defnyddio cwcis i hwyluso llywio, dadansoddi eich defnydd o'n gwasanaethau, casglu data i bersonoli hysbysebion, a darparu cynnwys gan drydydd partïon.Trwy ddefnyddio ein gwefan, rydych yn cydnabod eich bod wedi darllen a deall ein Polisi Preifatrwydd a Thelerau Defnyddio.