گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد

بازیافت لامپ برای استحراج عناصر نادر خاکی ارزشمند Recycling of Discarded Tubular Lights for Recovery of Rare Earth Values عناصر نادر خاکی و ترکیبات آن ها از اهمیت بالایی در ادوات الکترونیکی، صنایع دفاعی، تولید انرژی، و صنایع شیمیایی و متالورژی برخوردار هستند. این ترکیبات در تولید محدوده وسیعی از محصولات شامل مگنت های استحکام بالا، ادوات لومینسنس، آلیاژهای مورد استفاده در صنایع هوا و فضا، الکترودهای باطری، کاتالیست های صنایع پالایشگاهی، و سیستم های سونار دریایی به کار می روند. در حال حاضر، چین پیشتاز تولید عناصر نادر خاکی است و 36% از منابع جهانی اکسیدهای عناصر نادر خاکی را در اختیار دارد. افزایش تقاضا برای این عناصر در کاربردهای مختلف موجب شده است که توجه محققین به سمت استخراج از محصولات نهایی، جلب شود. درصد بالای ایتریم و یوروپیم در پوشش های پودری در درون لامپ های فلوئورسنت موجب شده که این لامپ ها به عنوان یک منبع ثانویه عناصر ارزشمند در نظر گرفته شد. به طور کلی، عناصر نادر خاکی فسفرسانس به میزان 2 درصد وزنی در لامپ های فلوئورسنت به کار می روند و مجموع میزان عناصر نادر خاکی نیز در آن ها، نزدیک به 30 درصد وزنی است. مطالعات مختلفی بر روی استخراج عناصر نادر خاکی از ترکیبات فسفرسانس لامپ ها انجام شده است. روش های هیدرومتالورژی مبتنی بر لیچ کردن پودر در اسید نیتریک، اسید کلریدیک، یا سولفوریک اسید هستند و توانسته اند به استخراج ایتریم و یوروپیم برابر با 90% دست یابند. معمولا، روش های لیچینگ شامل لیچ کردن در اسید 4-2 مولار به مدت 1 تا 24 ساعت، در دمای 50 تا 90 درجه سانتیگراد، می شود. افزودن اکسنده هایی مانند آب اکسیژنه به شکل قابل توجهی زمان لیچینگ را کاهش می دهد. در حالی که مطالعات گسترده بر روی استخراج ایتریم و یوروپیم از نمونه های فسفرسانس انجام شده است، استخراج سزیم و تربیم تا کنون بسیار پایین بوده است؛ چون، این عناصر خنثی هستند و حلالیت پایینی در عملیات های هیدرومتالورژی دارند. گزارش شده است که فرایندهای پیرومتالورژی در آزادسازی سزیم و تربیم از فازهای مربوطه، موثر هستند. برخی از مطالعات نشان داده اند که ذوب قلیایی با استفاده از هیدروکسید سدیم در دمای 500 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت، همراه با هضم اسیدی برای بازیابی سزیم و تربیم موثر هستند. در مقاله ای که در مجله JOM منتشر شده است، محققین با بهینه سازی پارامترهای فرایندی به استخراج کامل عناصر نادر خاکی (ایتریم، یوروپیم، سزیم و تربیم) از لامپ پرداخته اند. به این منظور، در ابتدا لامپ ها خرد شده و سپس دانه بندی می شوند که پودر نهایی از فازهای Y1.90Eu0.10O3 و Al11Ce0.67MgO19Tb0.33 تشکیل شدند و 34% آن را عناصر نادر خاکی تشکیل می دهد. در این مقاله، فرایند استخراج به صورت دو مرحله ای انجام شده است و ابتدا از طریق لیچ کردن، ایتریم و یوروپیم به میزان 95 درصد استخراج شدند و سپس از پسماند حاصل از فرایند لیچینگ ابتدایی، با استفاده از میکروویو و سپس لیچینگ، سزیم به میزان 40% و تربیم به میزان 95% استخراج شدد. لیچینگ ابتدایی برای استخراج ایتریم و یوروپیم با استفاده از نیتریک اسید صورت پذیرفت و ترکیب باقی مانده که دارای سزیم و تربیم بود، همراه با هیدروکسید سیدم در معرض میکروویو قرار گرفت تا فازهای دارای سزیم و تربیم تخریب شوند. نتایج این پژوهش مشخص کرد که می توان 52 گرم اکسیدهای دارای ایتریم و یوورپیم و 7 گرم اکسیدهای ترکیبی تربیم، سزیم، یوروپیم، و ایتریم را با خلوص بالاتر از 99% از 100 لامپ، استخراج کرد که قابل توجه است. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

بازیافت لامپ برای استخراج عناصر نادر خاکی ارزشمند Recycling of Discarded Tubular Lights for Recovery of Rare Earth Values گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

زیبایی فرایند شکل دهی فلزات گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ساخت سرامیک های ZrB2-SiCW با چقرمگی شکست عالی از طریق افزودن نانوصفات گرافن Enhanced fracture toughness of ZrB2–SiCw ceramics with graphene nanoplatelets سرامیک های دما بسیار بالا (UHTCs) دارای تلفیق خاصی از خواص مانند دمای ذوب بالا، خنثی بودن شیمیایی، مقاومت به اکسیداسیون خوب، و رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا، هستند که موجب شده به یکی از موضوعات اصلی تحقیقات در دهه های گذشته تبدیل شوند. به صورت مشخص، زیرکونیم دی-بوراید به عنوان یکی از این دسته از سرامیک ها کاربرد فراوانی در صنعت دیرگداز و زمینه هوا و فضا در محیط های بسیار سخت داشته است. با این وجود، با توجه به پیوند کوولانسی قوی، نفوذپذیری ضعیف، و وجود ناخالصی ها، نمی توان به راحتی به ZrB2 خالص با دانسیته کامل دست یافت چون به دمای عملیاتی و فشار بالایی نیاز دارد. علاوه بر آن، این سرامیک دارای چقرمگی شکست ضعیف و مقاومت به اکسیداسیون پایین در دماهای بالا (بالاتر از 650 درجه سانتیگراد) می باشد. روش های مخلتفی برای غلبه بر این نواقص پیشنهاد شده است که مهم ترین روش، افزایش خواص مکانیکی از طریق یک تقویت کننده است. در میان کاربیدها، کاربید سیلیکون بیشترین مورد استفاده را به عنوان فاز ثانویه در سرامیک های دما بسیار بالای پایه ZrB2 داشته است و نه تنها مقاومت به اکسیداسیون را افزایش می دهد بلکه خواص مکانیکی را نیز بهبود می بخشد. در پژوهشی که در این راستا در مجله Ceramics International منتشر شده است، از فناوری زینترینگ جرقه ای پلاسما برای تولید سرامیک های پایه ZrB2 استفاده شده است که دارای ویسکرهای کاربید سیلیکون بوده و با استفاده از گرافن نیز تقویت شده اند. اثر افزودن نانوذرات گرافن بر روی ساختار، سختی، چقرمگی شکست و رفتار چگالش نانوکامپوزیت های ZrB2-SiCw نیز مورد بررسی قرار گرفته است و مشخص شد که گرچه این نانوکامپوزیت ها به سطح چگالش کامل رسیدند (دانسیته نسبی بیش از 99.99%)، نمونه ای که با 7.5% وزنی گرافن ساخته شده بود، مقدار افت دانسیته نسبی را نشان داد. پس از مرحله زینترینگ و به دلیل نبود برهم کنش شیمایی در سیستم ZrB2-Gnp-SiCw، در آنالیز XRD یا تصاویر میکروسکوپ الکترونی، نشانه ای از تشکیل فاز به صورت درجا مشاهده نشد. وارد کردن گرافن موجب جلوگیری از افزایش دانه شد. با افزودن 2.5 درصد وزنی گرافن، سختی نانوکامپوزیت از 21.9 گیگاپاسکال به 22.2 رسید. با این وجود، همراه با افزایش میزان گرافن، سختی به به شدت کاهش پیدا کرد و حتی به 16.6 گیگاپاسکال رسید. اما در خصوص چقرمگی شکست مشاهده شد که با افزودن نانوذرات گرافن، چقرمگی شکست به صورت خطی از افزایش یافت. در این پژوهش، مکانیزم غالب افزایش استحکام، پل زنی ترک، توقف ترک و انحراف ترک عنوان شده است. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ساخت سرامیک های ZrB2-SiCW با چقرمگی شکست عالی از طریق افزودن نانوصفات گرافن Enhanced fracture toughness of ZrB2–SiCw ceramics with graphene nanoplatelets گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

#دانلود_کتاب نانومواد برای پاکسازی هوا Nanomaterials for Air Remediation 2020 Elsevier گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

مکانیزم‌های حذف حفره در طول ساخت افزایشی فلزات Pore elimination mechanisms during 3D printing of metals بستر پودری لیزری (LPBF) یکی از فناوری‌های پرینت سه بعدی است که می‌تواند قطعات فلزی با هندسه‌های پیچیده را بدون قیدهای طراحی روش‌های تولید مرسوم چاپ نماید. با وجود این بخش‌های چاپ شده توسط LPBF در مقایسه با روش‌های قدیمی، معمولاً شامل تعداد زیادی حفرات است که به شدت خواص آن‌ها را خراب می‌کند. در پژوهش حاضر که توسط حجت‌زاده و همکارانش در دانشگاه علم و صنعت میسوری انجام شده است، آن‌ها با ترکیب آزمایشات تصویربرداری اشعه ایکس سینکرترن با وضوح و سرعت بالا (ps 100 وضوح زمانی و 2 میکرومتر وضوح مکانی) و مدل‌سازی چند فیزیکی، دینامیک و مکانیزم‌های حرکت منافذ و حفرات و حذف را در فرآیند LPBF آشکار ساختند. آن‌ها دریافتند که نیروی ترموکاپیلاری بالایی ناشی از گرادیان دمایی بالا در منطقه برخورد لیزر در فرآیند LPBF ، می‌تواند به راحتی حفرات را از حوضچه مذاب حذف نماید که به علت غلبه آن بر نیروی کششی ناشی از جریان ذوب است. مکانیزم حذف حفره ناشی از نیروی ترموکاپیلاری نشان داده شده در این پژوهش می‌تواند توسعه رویکردهای چاپ سه بعدی را جهت بدست آوردن فلزات چاپ سه بعدی شده عاری از حفره را هدایت نماید. مکانیزم‌های حذف حفره توسط نیروی ترموکاپیلاری همچنین می‌تواند برای طیف وسیعی از پژوهش‌ها و زمینه‌های مهندسی که تکامل حفره در آن مهم بوده و نیز دارای گرادیان دمایی است از قبیل، حکاکی لیزری، روکش‌کاری لیزری، جوشکاری و واکنش‌ها در رآکتورهای هسته‌ای و رآکتورهای شیمیایی نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد. برای اطلاعات بیشتر به مقاله مورد نظر رجوع نمایید: https://doi.org/10.1038/s41467-019-10973-9 گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

مکانیزم های حذف حفره در طول ساخت افزایشی فلزات Pore elimination mechanisms during 3D printing of metals گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

رشد نانولوله های کربنی با طول بسیار بلند Growing Ultra-long Carbon Nanotubes (CNTs) گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

#دانلود_کتاب مواد مورد استفاده در جلوگیری از خوردگی و روش های تست خوردگی Corrosion Preventive Materials and Corrosion Testing 2020 گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ناپایداری مکانیکی و خواص کششی آلیاژ آنتروپی بالای TiZrHfNbTa در دمای کرایوژنیک Mechanical instability and tensile properties of TiZrHfNbTa high entropy alloy at cryogenic temperatures برخلاف آلیاژهای متداول، که از طریق افزودن مقدار کمی عناصر آلیاژی، خواص فلزات را بهبود می دهند، آلیاژهای آنتروپی بالا چندین عنصر را با نسبت های برابر/نزدیک ترکیب می کنند. در دهۀ گذشته، این آلیاژها به دلیل تشکیل یک میکروساختار تک فازی و دارا بودن خواص بی نظیر از جمله خواص مکانیکی عالی، به موضوع تحقیقات گسترده تبدیل شده اند. تشکیل، پایداری، و خواص محلول جامد تک فازی این نوع آلیاژها جزء مسایل اصلی زمینه آلیاژهای آنتروپی بالا است. پژوهش در زمینه آلیاژهای آنتروپی بالا در مراحل اولیه خود قرار دارد و امیدهای فراوانی برای استفاده از این آلیاژها در زمینه های گوناگون وجود دارد. آلیاژTiZrHfNbTa یکی از معدود آلیاژهای آنتروپی بالاست که با وجود نسوز بودن، در دمای اتاق شکل‌پذیری خوبی از خود نشان می‌دهد. تنها مکانیزم تغییر شکل در این آلیاژ لغزش نابجایی عنوان شده‌است. اما در این پژوهش مشاهده شده است که نانو دوقلویی {112}<111> همزمان با تغییر ساختار از مکعب مرکز پر(bcc) به ساختار هگزاگونال w، فعال می‌گردد. این استحاله در حین اعمال تنش کششی در دمای بسیار پایین رخ می‌دهد که نشان دهنده ناپایداری مکانیکی ذاتی محلول جامد BccTiZrHfNbTa است. آلیاژ با کاهش دما از ۲۷۳ کلوین تا ۷۷ کلوین شکل‌پذیری خود را حفظ می‌کند اما استحکام تسلیم تا ۱۵۴۹ مگاپاسکال افزایش می‌یابد، بدون هیچگونه نشانه‌ای از تردی در حین شکست. این مجموعه باورنکردنی از استحکام و شکل‌پذیری ناشی از همکاری پدیده‌های لغزش نابجایی پیچی، تشکیل نانو دوقلویی‌ها و استحاله از فاز Bcc به فاز هگزاگونال w می‌باشد. این نتایج دریچه‌ای برای گسترش کاربردهای این آلیاژ به منظور بهره‌گیری در محدوده‌ی دمای پایین در صنایع گوناگون از جمله هوافضا، صنعت گاز و کشتی سازی است. هرچند آزمایشات نشان دهنده این است که کاربرد این آلیاژ برای کاربردهای بالا نیز امیدوار کننده است. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

ناپایداری مکانیکی و خواص کششی آلیاژ آنتروپی بالای TiZrHfNbTa در دمای کرایوژنیک Mechanical instability and tensile properties of TiZrHfNbTa high entropy alloy at cryogenic temperatures گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

بایوسرامیک های سیاه: تلفیق خواص درمانی و بازسازی استخوان Black Bioceramics: Combining Regeneration with Therapy بایوسرامیک ها از مواد زیست-فعال، زیست-خنثی، یا زیست-تخریب پذیر ساخته می شوند. با این حال، در حال حاضر، بایوسرامیک های سنتی عمدتا در بازسازی بافت استخوانی و بازسازی دندان به کار می روند. موفقیت بالینی بایوسرامیک ها کیفیت زندگی را بهتر کرده است و طول عمر را افزایش داده است. همراه با پیشرفت نیازهای پزشکی، بایوسرامیک ها نیز در دهه های گذشته با پیشرفت های چشمگیری همراه شده اند و از نسل اول بایوسرامیک های زیست-خنثی به نسل سوم بایوسرامیک ها با زیست-فعالی و زیست-تخریب پذیری، رسیده اند. عملکرد بایوسرامیک ها ازجایگزینی بافت استخوانی به القای بازسازی بافت از طریق تحریک واکنش سلولی در سطح مولکولی رسیده اند. تا کنون، انواع مختلف بایوسرامیک ها، شامل بایوسرامیک های پایه فسفات کلسیم، سیلکاتی، و بایوشیشه ها زیست فعالی خوبی نشان داده اند و به صورت گسترده در بازسازی استخوان و دندان به کار رفته اند. اما عمده این بایو سرامیک ها تنها یک نقش دارند و در حال حاضر روند به سمتی است که بایوسرامیک هایی ساخته شوند که به صورت همزمان چندین عملکرد درمانی داشته باشد. در مقاله ای که در مجله Advanced Materials منتشر شده است، بایوسرامیک های سیاه از طریق احیای حرارتی منیزیم در سرامیک های سفید متداول، شامل سیلیکات ها (مانند CaSiO3 یا MgSiO3) و فسفات ها (مانند Ca3(PO4)2 یا Ca5(PO4)3(OH)، سنتز شده اند. در این بایوسرامیک های سنتزی، به دلیل حضور نواقص ساختاری و جای خالی اکسیژن، خواص نورگرمایی (فتوترمال) ایجاد شده است که با این وجود، کماکان خواص زیست-فعالی ابتدایی بالا و ظرفیت بازسازی آن ها حفظ شده است. این بایوسرامیک های سیاه خواص آنتی-تومور فتوترمال بسیار خوبی را نسبت به تومورهای استخوانی و پوستی نشان داد. در همین حال، این بایوسرامیک ها فعالیت زیستی در ترمیم بافت استخوان/پوست را بهبود دادند. این خواص جذاب موجب شد که بایوسرامیک های سیاه کاربرد فوق العاده ای در درمان تومور و بازسازی بافت به صورت همزمان داشته باشند که می تواند ارتباط علمی و کاربرد بالینی بایوسرامیک ها را تقویت کند و یک مسیر جدید در بایومواد ایجاد کند. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

بایوسرامیک های سیاه: تلفیق خواص درمانی و بازسازی استخوان Black Bioceramics: Combining Regeneration with Therapy گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

#آموزش لیست 10 مجله برتر در زمینه علم مواد گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

دسته جدیدی از فولادهای ضدزنگ سبک با استحکام بسیار بالا و داکتیلیته بالا A new class of lightweight, stainless steels with ultra-high strength and large ductility فولاد یکی از اصلی ترین مواد جمواع صنعتی است که سالا بیش از 1.8 میلیارد تن تولید می شود. با این وجود، ساختارهایی که از فولاد ساخته می شوند به دلیل خوردگی یا آلیاژزدایی، سالانه به میزان 2.5 میلیارد دلار، با تخریب مواجه می شوند. پیدا کردن یک راه حال مناسب علاوه بر جلوگیری از بروز این ضررهای مالی هنگفت، می تواند به پایایی صنعت نیز کمک کند. در مقاله ای که در مجله Scientific Reports منتشر شده است، محققین تلاش کرده اند تا خواص فولادهای ضدزنگ (استنلس استیل) را بهبود دهند و به این منظور نسل جدیدی از این نوع فولادها را پیشنهاد داده اند. این مقاله فوق العاده بر فولادهای ضدزنگ با چگالی پایین تمرکز کرده است که دارای استحکام بسیار بالا (بیشتر از 1 گیگاپاسکال) و داکتیلیته خوبی (بیش از 35%) هستند. این آلیاژها مبتنی بر ترکیب شیمیایی Fe–(20–30)Mn–(11.5–12.0)Al–1.5C–5Cr (wt%) ساخته شده اند و از طریق توزیع کاربید-κ نوع Fe3AlC استحکام آن ها بهبود یافته است. آلیاژسازی با استفاده از عنصر کروم، بدون این که استحکام را کاهش دهد، موجب بهبود داکتیلیته می گردد؛ مکانیزم این عمل، از طریق جلوگیری از رسوب گذاری کاربید-κ انجام می شود و در نتیجه زمینه آستنیتی را پایدار می کند. تشکیل یک لایه اکسیدی غنی از آلومینیوم بر روی سطح موجب می شود که این آلیاژها مقاومت چشمگیری نسبت به خوردگی حفره ای (pitting) داشته باشند که مشابه فولادهای ضدزنگ فریتی است. این دسته جدید از آلیاژها می تواند جایگزین آلیاژهای ضدزنگ تجاری گردد چرا که در سطح شکل پذیری یکسان، دارای استحکام بسیار بالاتری هستند، 17% چگالی پایین تری دارند و اثرات زیست محیطی آن ها نیز کم تر است. در نتیجه این نوع فولاد می تواند نیاز به قطعات فولادی استحکام بالا، مقاوم به خوردگی و سبک پاسخ دهند. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

دسته جدیدی از فولادهای ضدزنگ سبک با استحکام بسیار بالا و داکتیلیته بالا A new class of lightweight, stainless steels with ultra-high strength and large ductility گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir Instagram

موم‌سانی بدون کمک نابه‌جایی‌ها در یک ترکیب بین‌فلزی چندبلوری Plasticity without Dislocation in a Polycrystalline Intermetallic مهندسی ابعاد دانه یکی از مهم‌ترین روش‌های اسحکام‌بخشی به سیستم فلزی است. اندازه دانه کوچک‌تر استحکام را بالاتر می‌برد که این پدیده به رابطه هال-پچ معروف است که مکانیزم آن از مسدود شدن حرکت نابه‌جایی توسط مرزهای دانه ناشی می‌شود. رابطه هال-پچ از سال 1960 بخشی از کتاب‌های درسی بوده است ودر بسیاری از سیستم‌های فلزی شامل فلزات خالص و چندجزئی مشاهده می‌شود. در چند دهه گذشته مشخص شده است که مقیاس‌بندی استحکام با اندازه دانه توسط رابطه هال-پچ تعریف می‌شود، ممکن است در فلزات FCC این رابطه از کار بیفتد و زمانی که اندازه دانه زیر 15-12 نانومتر است، حتی باعث ضعیف شدن مواد با اصلاح دانه مداوم شود. این از کار افتادگی اغلب به عنوان رابطه معکوس هال-پچ شناخته می‌شود و به نقش غالبی که توسط مرزدانه در جاسازی کرنشی در رژیم اندازه دانه کوچک بازی می‌شود، مربوط شود. در سیستم‌های فلزی غیر FCC رابطه معکوس هال-پچ قبلاً توسط شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی پیش‌بینی شده است، اما به طور کلی در آزمایشات وجود نداشته است. دلیل احتمالی این است که تضعیف اندازه دانه (در صورت وجود) فقط برای اندازه دانه‌های بسیار کوچک مورد انتظار است. علی رغم این‌که رابطه هال-پچ معکوس برای رژیم ابعاد کوچک دانه وجود دارد، برای اندازه دانه بزرگتر بیشتر فلزات استحکام بخشی با اندازه دانه را نشان می‌دهد که مطابق با رابطه هال-پچ است. فعالیت نابه‌جایی در شکل‌پذیری و استحکام مکانیکی فلزات حیاتی است. نابه‌جایی محرک‌های ابتدایی تغییر شکل پلاستیک هستند و برخورد آن‌ها با یکدیگر و با دیگر ویژگی‌های ریزساختاری از قبیل مرزدانه‌ها منجر به استحکام‌دهی فلزات می‌شود. موادی چندبلوری که حرکت نابه‌جایی در آن‌ها از لحاظ انرژی نامطلوب است و به طور کلی از فعالیت نابه‌جایی جلوگیری می‌شود، منجر به شکنندگی آن‌ها می‌شود. در این راستا بررسی مکانیزم‌های جاسازی کرنش به غیر از نابه‌جایی‌ها می‌تواند فرصت‌هایی را برای طراحی مواد با خواص مکانیکی برجسته ایجاد کند، زیرا مکانیزم‌های مختلف پلاستیسیته می‌توانند به طور مستقل کنترل شوند، به عنوان مثال ترکیب و ریزساختار. در این پژوهش محققان SmCo5 را بررسی کردند که یک ترکیب بین‌فلزی با گروه فضایی P6/mmm (هگزاگونال اما نه از نوع فشرده) است. آن‌ها دریافتند که یک ترکیب بین‌فلزی بدون کمک نابه‌جایی‌ها می‌تواند کرنش پلاستیک بزرگی را در خود جای دهد. برای اندازه دانه‌های کوچک مکانیزم تغییر شکل اولیه لغزش مرزدانه‌ها است، در حالی‌که برای اندازه دانه‌های بزرگتر مواد توسط آمورف شدن مستقیم در امتداد صفحات برشی تغییر شکل پیدا می‌کنند. مکانیزم‌های غیرمعمول تغییر شکل منجر به غیبت رابطه هال-پچ می‌شود که عموماً در فلزات مشاهده می‌گردد و یک رژیم بسط یافته از استحکام با اصلاح دانه ضعیف می‌شود که به عنوان رابطه هال-پچ معکوس شناخته می‌شود. نتایج در ابتدا توسط شبیه‌سازی پیش‌بینی و سپس توسط آزمایش پذیرفته شد. گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes-مترس) 🆔 @Materials_research 🆔 @MatRes_Services 🖥 MatRes.ir