Este trabalho apresenta um breve panorama dos esforços em curso no laboratório de pesquisa do exército sobre o processamento de metais de nanocristalina em massa com ênfase nas metodologias utilizadas para a produção dos romance pós metálicos.
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Artigo de método
Processamento de metais de nanocristalina em massa no exército E.U. Research Laboratory
Neste artigo
Resumo
Resumo
Dado o seu potencial de melhorias significativas de propriedade em relação a suas contrapartes de grãos grandes, muito trabalho tem sido dedicado ao desenvolvimento contínuo do nanocristalina metais. Apesar desses esforços, a transição destes materiais da bancada do laboratório de aplicações reais está bloqueada pela incapacidade de produzir peças em grande escala que retêm as microestruturas nanocristalina desejado. Após o desenvolvimento de um método comprovado para estabilizar a estrutura do grão de nanosized a temperaturas próximas do que do ponto de derretimento do metal dado, o laboratório de pesquisa exército E.U. (ARL) progrediu para a próxima fase no desenvolvimento destes materiais - ou seja, a produção de peças de grande escala apropriadas para teste e avaliação em uma variedade de ambientes de teste relevantes. Este relatório fornece uma visão ampla dos esforços em curso no processamento, caracterização e consolidação destes materiais no ARL. Em particular, o foco é colocado sobre a metodologia utilizada para produzir os pós metálicos nanocristalina, em quantidades pequenas e em grande escala, que estão no centro dos esforços de investigação em curso.
Introdução
Metais nanocristalina preparados pela liga mecânicas de alta energia foram mostrados para apresentam resistência mecânica superior em comparação com suas contrapartes de granulação grossa. No entanto, conforme ditado por princípios termodinâmicos, nanocristalina microestruturas são sujeitos a grão aspereza em temperaturas elevadas. Como tal, processamento e aplicações destes materiais atualmente é limitada pela habilidade de criar microestruturas estabilizadas a granel. Dado o potencial destes materiais, dois métodos principais são perseguidos em um esforço para desenvolver tais sistemas. O primeiro, baseado em uma abordagem cinética, utiliza vários mecanismos para ap....
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Protocolo
1. pequena escala síntese de pós nanocristalina sob condições ambientais
- Em uma caixa de luva de atmosfera controlada de argônio, coloque 10 g do elemento primário (ex., Fe em liga de FeNiZr) e 100 g de aço inox/ferramenta fresamento bolas no pote de trituração desejado.
Nota: O carregamento de pó em frasco dentro de uma caixa de luva de trituração é necessário para garantir mínima absorção de oxigênio e/ou umidade conteúdo 18,19. - Após o carregamento, feche o frasco e remova o porta-luvas. Após a remoção, garantir esse frasco é totalmente selado e carregar para a máquina de trit....
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Resultados
Cerca de 10 g de pó são produzidos por cada execução na fábrica de agitador de alta energia. Após a síntese bem sucedida de romance nanocristalina metais e ligas no moinho do agitador de alta energia, aumentar é conduzida em um moinho de esfera rotativa horizontal de alta energia.
Normalmente, pós nanoestruturados são gerados usando processos, onde o tamanho de grão de uma pequena quantidade de pó é refinado, de moagem de alta e.......
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Discussão
Em comparação com outras técnicas de síntese, liga mecânica é um método extremamente versátil para a produção de pós de metais e ligados, com tamanhos de grão << 100 nm. Com efeito, mecânica de liga é uma das maneiras em que grandes volumes de nanoestruturados alguns materiais podem ser produzidos de forma rentável e facilmente escalável. Além disso, moagem de alta energia bola foi mostrada para aumentar consideravelmente o limite de solubilidade sólida em muitos sistemas metálicos em que solubilidade de equilíbrio da t.......
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Pó de cobre | Alfa Aesar | 42623 | Esférico, -100+325 mesh, 99.9% |
| Pó de tântalo | Alfa Aesar | 10345 | 99.97%, -325 mesh |
| Pó de ferro | Alfa Aesar | 00170 | Esférico, < 10 mícrons, 99,9+% |
| Níquel em pó | Alfa Aesar | 43214-325 | mesh, 99,8% |
| Zircônio em pó | American Elements | ZR-M-03-P | 99,90% |
| SPEX moinhos (moinhos agitadores de alta energia) | SPEX SamplePrep | 8000M | |
| Zoz mills (moinho de bolas rotativo horizontal de alta energia) | Zoz GmbH | CM01 (pequeno moinho) CM08 (moinho grande) | |
| Feixe de Íons Focalizado | FEI | Nova600i Nanolab dual beam FIB/SEM | |
| Scanning Electron Microscope | FEI | Nova600i Nanolab dual beam FIB/SEM | |
| Sistema de Polimento de Íons de Precisão | Gatan | Microscópio Eletrônico de Transmissão Modelo 695 | |
| JEOL | 2100F | MET de emissão de campo multiuso | |
| Tomografia por Sonda Atômica | CAMECA | LEAP 5000XR | |
| Tesoura de extrusão angular de canal | igualFormForme | a | |
| Matsys |
Referências
- Perez, R. J., Jiang, H. G., Lavernia, E. J., Dogan, C. P. Grain Growth of Nanocrystalline Cryomilled Fe-Al Powders. Metall Mater Trans A. 29 (10), 2469-2475 (1998).
- Shaw, L., Luo, H., Villegas, J., Miracle, D. Thermal Stability of Nanostructured Al93Fe3Cr2Ti2 Alloys Prepared by Mechanical Alloying. Acta Mater. 51 (9), 2647-2663 (2003).
- Boylan, K., Ostrander, D., Erb, U., Palumbo, G., Aust, K. T.
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Reimpressões e permissões
