f875f9 7d22ee48dabb408798ec70a24488b938mv2

【Giriş】 Metal, seramik ve yarı iletken malzemelerin çoğu polikristalinden yapılmıştır. Aksine, tek kristalin performansı genellikle daha mükemmel olsa da, maliyet kısıtlamaları nedeniyle, uygulama kapsamı hala çok sınırlıdır, büyük ölçekli üretime ulaşamaz. Geleneksel tek kristal hazırlama teknolojisi Bridgeman yöntemini ve Czochralski yöntemini içeren yönlü katılaştırma yöntemini içerir. Ek olarak, tek kristal, kristal büyüme anormalliğini indükleyerek sentezlenebilir. Polikristalin malzeme tane büyümesi genellikle yüksek enerji tane sınırının yüzdesini azaltmak için büyük tane “fagositik” küçük tane yoludur. Tahıl normal şekilde büyürse, parçacık boyutu dağılımı nispeten eşittir; bazı durumlarda, sadece bazı tahıllar tahılın etrafında “yutur” ve hızla büyür, bu durum anormal tane büyümesidir. Şimdiye kadar, şekil hafızalı alaşım ve ısıya dayanıklı alaşımlar ve diğer yönleri içeren tek kristal malzemelerin ve özellikle şekil hafızalı alaşım, bakır - alüminyum - manganez alaşımın uygulanması, özellikle önemli bir soğuk işlenebilirliğe sahiptir. Ek olarak, bu alaşımın süperplastikliği, artan tane büyüklüğü ile önemli ölçüde artar. Bu nedenle, geleneksel ısıl işlem bakır - alüminyum - manganez alaşımı tek kristal büyük ölçekli preparat elde etmek için kullanılabilirse, şüphesiz şekil hafızalı alaşım beklentilerinin uygulanmasını büyük ölçüde geliştirecektir. Son günlerde Profesör Omori (Muhabir) araştırması Japonya'daki Northeastern University'deki ekip Nature Communications'da “Anormal tane büyümesiyle ultra büyük tek kristaller” başlıklı bir makale yayınladı. Makale, geleneksel ısıl işlem yoluyla, tahıl büyümesinin indüklendiğini ve böylece bakır - alüminyum - manganez alaşımı tek kristal büyük hacimli preparat elde edilmesine dikkat çekti. Bunlar arasında, siklik ısıl işlem, tane büyüme anormalliğinin ana itici gücü olarak mikron altı sınır enerjisini sağlarken, daha döngüsel düşük sıcaklıklı ısıl işlem, alt tane sınır enerjisini geliştirir, böylece tane sınır göç oranını arttırır. Böyle bir ısıl işlemle, 70 cm uzunluğunda tek bir kristal çubuğun hazırlanması elde edilebilir. Bu araştırmanın sonuçları, benzer yapılara sahip diğer metallerin veya seramik malzemelerin monokristalini mümkün kılmaktadır. Buna ek olarak, mevcut tek kristal malzeme şekil belleği alaşımının ana uygulamalarından biri olduğundan, tek kristal yönteminin bu büyük ölçekli hazırlanması mevcut şekil belleği alaşım uygulamalarını büyük ölçüde genişletecektir.Şekil 1: Bakır - alüminyum - manganez tek kristal bar ve ısıl işlem süreci. Sirkülasyon ısıl işlem süreci (düşük sıcaklık çevrimi ile birlikte yüksek sıcaklık çevrimi) b. Döngüsel ısıl işlemle hazırlanan bakır-alüminyum-manganez monokristal çubuklar c. Sadece yüksek sıcaklıkta ısıl işlem. Sadece yüksek sıcaklıkta çevrim ısıl işlemiyle hazırlanan bakır-alüminyum-manganez monokristal çubuklar Şekil 2: Anormal tane büyümesi ile hazırlanan bakır-alüminyum-manganez alaşımının mikro yapısı. Optik mikroskobu söndürüldükten sonra 900 500 ila 500 ℃ döngü ucundan bakır-alüminyum-manganez alaşımı. ters kutuplu projeksiyon c. Her bir tanenin referans oryantasyon sapması Şekil 3: Grain anormal büyüme fenomeni. Yüksek sıcaklık döngüsü ısıl işlem (900/500 ℃) süreci, alt taneli yapının oluşumu, fazın bir kısmı 500 at 'de bir çökelti oluşturur. Isıl işlemden sonra, anormal büyüme nedeniyle alt tane sınırındaki bazı tahıllarb. Birkaç kez düşük sıcaklıkta ısıl işlemden (740/500 ℃) sonra, büyük tane olasılığını sağlamak için alt tane arasındaki oryantasyon farkının artması nedeniyle tane sınırı geçiş hızı artar Şekil 4: Tahıl sınır göç mesafesi ve alt tane structurea. Alaşım 800-500-800 ° C'de ısıtıldıktan sonra, 800 ° C'de belirli bir süre (0 dakika, 5 dakika, 10 dakika) inkübe edilir ve mikroyapı oluşturmak üzere söndürülür. alaşım 740-500-740 ℃ sıcaklık döngüsünde beş kez, 800 ℃ belirli bir süre (0 dakika, 2 dakika, 10 dakika) ve mikroyapı oluşumu ile söndürüldü. anormal taneciklerin tane sınırı göç mesafesi. tane referans yönelimi sapması. Bir ve beş düşük sıcaklık çevriminden sonra yönelimden sapma Şekil 5: Tek kristal çubuğun süperplastisite testi 15.4mm çap ve 682mm bakır - alüminyum - manganez tek kristal çubuğun süper esneklik testi 【özet 【Bu makalede, bakır-alüminyum-manganez alaşımının hazırlanması büyük tek kristal ile alaşım ısıl işlem sürecinin rasyonel tasarımı ile gerçekleştirilir. İlk olarak, beş 900-500 ℃ yüksek sıcaklık döngüsü, alaşım bambu benzeri yapı oluşumu ve daha sonra dört düşük sıcaklık 740-500 ℃ döngüsü aracılığıyla, anormal büyüme elde etmek için tahıl sınır göç itici güç, erişim Bambu Bu işlem uzun 700mm, 15mm tek kristal çubuğunun çapı iyi bir süper esnekliğe sahiptir. Ek olarak, tek kristalli seri üretimin gerçekleştirilmesi için deneysel fikirler, şekil hafızalı alaşım beklentilerinin uygulanmasını genişletme imkanı sağlar. Bakır-alüminyum-manganez alaşımına ek olarak, anormal tane büyüme fenomenlerine sahip olan bakır-çinko, demir-krom-kobalt-molibden ve demir-manganez-alüminyum-nikel alaşımlarının yanı sıra anormal tane büyüme fenomenlerine de sahip olması beklenmektedir. kristaller.
Kaynak: Meeyou Carbide

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

tr_TRTürkçe
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol hi_INहिन्दी arالعربية pt_BRPortuguês do Brasil ru_RUРусский ja日本語 jv_IDBasa Jawa de_DEDeutsch ko_KR한국어 fr_FRFrançais pl_PLPolski viTiếng Việt tr_TRTürkçe