Como muestran los titulares de las noticias, las grietas en las tuberías que transportan gas natural, combustibles fósiles y agua pueden causar daños graves. Además, las grietas y la corrosión son una preocupación seria en las centrales nucleares. Los científicos utilizaron fotografías de alta velocidad y análisis de imágenes digitales paraobserve los eventos que causan grietas y la velocidad con la que viajan las grietas.
Utilizando una aleación de plata y oro, un modelo para materiales más comunes, descubrieron que las grietas por corrosión comienzan con la formación de una capa porosa. Las grietas se forman en la capa porosa y pueden viajar hasta 200 metros, o aproximadamente una décima demilla, en un segundo. Las grietas hacen que el metal se rompa como el vidrio en la escala micrométrica, aunque a escalas de menor longitud por debajo de un micrómetro las fracturas son como plastilina que puede estirarse antes de desgarrarse.
La prevención de fallas en los sistemas de generación de energía nuclear, plantas de tratamiento de agua y otros sitios de infraestructura es vital tanto para la producción segura de energía como para la seguridad pública. Comprender las causas y la naturaleza de las fracturas de alta velocidad en los materiales puede conducir a materiales y procesos que eviten el futurofallas
Los ambientes corrosivos, como los que se encuentran dentro de las centrales nucleares y otros sitios, pueden provocar fallas en el acero inoxidable, el latón u otras aleaciones metálicas. Los materiales desarrollan capas porosas que pueden provocar la falla del material y las estructuras de ingeniería correspondientesUna explicación para el daño es que una grieta comienza en la capa porosa y luego se inyecta, a alta velocidad, en la fase no porosa del material. Utilizando fotografía ultrarrápida y correlación de imagen digital, los científicos de la Universidad Estatal de Arizona estudiaronLas propiedades de fractura estáticas y dinámicas del oro nanoporoso monolítico independiente en función del potencial electroquímico.
Los experimentos revelan que a potenciales electroquímicos típicos de la formación de porosidad, estas estructuras pueden soportar una fractura a velocidades de grietas de 200 m / s. Los resultados identifican el papel importante de las fracturas de alta velocidad en la falla de materiales vitales y podrían ayudar endiseño de materiales resistentes a las grietas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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