设计和开发基于热力学参数和薄膜厚度的定制成分和相位结构的高度合金,使用一种新的组合性目标
Khurshed Alam1,2, Woohyung Jang3, Geonwoo Jeong1
1School of Materials Science & Engineering, Chonnam National University, Gwangju 61186, Republic of Korea.
ACS omega
|August 14, 2023
概括
一种新的射频磁铁喷射技术使高合金 (HEAs) 和高金属玻璃 (HEMG) 的单一目标合成成为可能. 这种方法通过调整原子大小差异 (δ) 来控制相位选择,为先进材料提供了更简单的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 高合金 (HEAs) 和高金属玻璃 (HEMG) 具有独特的特性,但它们的合成,特别是通过喷,通常需要复杂的多目标系统.
- 开发有效和多功能方法来准备广泛的HEA和HEMG对于探索它们的潜在应用至关重要.
研究的目的:
- 引入一种新的射频 (RF) 磁铁子喷射技术,用于使用单一可定制的目标系统合成HEA和HEMG.
- 通过操纵原子大小差异 (δ) 和薄膜厚度来证明对相位选择 (无形与固体溶液) 的控制.
- 描述合成的TiZrNbMoTa HEA和TiZrNbMoTa HEMG膜的结构,机械和表面性能.
主要方法:
- 使用一个单一的,可定制的喷射目标系统进行射频磁铁子喷射.
- 通过调整构成元素的原子大小差异 (δ) 来控制相位形成.
- 使用X射线衍射 (XRD),X射线光电子光谱,场辐射扫描电子显微镜和原子力显微镜 (AFM) 分析了膜的组成,结构和形态学.
主要成果:
- 成功合成了具有身体中心立方体 (BCC) 固体溶液结构和TiZrNbMoTa HEMG的TiZrNbMoTa HEA.
- 实现了相位控制,从无形相 (δ=7.6) 过渡到固体溶液 (δ=5).
- 与CP-Ti和HEA相比,HEMG表现出优越的性能,包括更高的硬度 (10.3 GPa),模量 (186 GPa),较低的腐蚀电流密度和强大的细胞活力.
- 在AFM分析中,HEMG的表面形态呈光滑.
结论:
- 开发的单射射频磁铁子喷射技术为准备各种高电压和高电压射器提供了一种多功能和高效的方法.
- 阶段选择可以通过调整原子大小差异 (δ) 和薄膜厚度来精确控制.
- 合成的HEMG表现出有前途的机械和耐腐蚀性能,适合高级应用.
