Psölastik Nikel-Titanyum Alaşımında İmmobilize Edilmiş İnce Oksit Filmlere Dinamik Zorlanma Uygulamak

Malzemelere uygun dış kuvvetler uygulayabilme yeteneği, yüzey özelliklerini kendi iradesiyle değiştirmemize, aynı zamanda en uygun katalitik aktiviteleri bulmamıza ve yeni özellikler göstermemize olanak sağlar. Bu teknik, suşları uygulamamızı ve her bir suş derecesi için birden fazla malzeme hazırlamaya gerek kalmadan elektro-katalitik aktiviteler üzerindeki etkilerini incelememizi sağlar. Bu yöntemler aynı zamanda bir dizi fin filmini ve elektro-kimyasal aktivite ve korozyon gibi elektro-kimyasal özelliklerini incelemek için de kullanılabilir.

Nikel-titanyum yüzeylerin kimyasal ve mekanik parlatma için, ilk olarak, süper elastik nikel-titanyum 0.05 milimetre kalınlığında bir parçayı bir-beş santimetre şeritler halinde kesin ve elde edilen numuneleri 320, 600 ve 1200 kumlu kum kağıdıyla sırayla parlatayın. Her parlatma arasında ultra saf su ile numune durulayın. Son durulamadan sonra, numuneyi bir mikron elması, 0,3 mikron elmas ve 0,05 mikron-alümina cilası ile parlatayın.

Parlatma sonra, ultra saf su, izopropanol, etanol ve ultra saf su da sıralı beş dakikalık banyolar ile azot altında örnekleri kurutmadan önce örnekleri sonicate. 50 nanometre kalınlığında rutil-titanyum dioksit filmleri hazırlamak için, kuruduktan sonra cilalı nikel-titanyum folyoları aerobik koşullarda 500 derecelik bir fırına 30 dakika yerleştirin. Isıtma, yüzey renginin griden mavi-mor renklere değişmesine neden olur.

Isıtılan film örneklerine çekme gerilimi uygulamak için, mekanik bir testcihazında bir folyoyu hafifçe kenetleyin ve her iki uçta da bir santimetre folyo açığa çıkar. Sonra, nikel-titanyum, titanyum dioksit örneğini dakikada iki milimetre hızla süzün, gerilimi sıfırdan yüzde üçe kadar tutarak. Elektro-kimyasal ölçümlere başlamadan önce folyoyu beş Newton'a önceden gerin.

Uygulamalı gerginlik altında elektro-kimyasal deneyler yapmak için, nikel-titanyum, titanyum dioksit folyo etrafında gevşek bir özel yapım elektro-kimyasal hücre monte. Folyo merkezimaruz olduğundan emin olmak için orta hücre dikkatle konumlandırma. Elektro-kimyasal ölçümler için çözelti geçirmez bir hücre oluşturmak ve hücreyi bir elektrolitle doldurmak için hücreyi numunenin üzerine hafifçe sıkın.

Çözeltiyi azotla hafifçe arındırdıktan sonra, gerilimi sıfırdan yüzde 0,5'e yükseltin ve döngüsel fotometri veya lineer süpürme fotometrisi ölçümleri yapın. Elektrolit olarak 0.5 molar sülfürik asit, referans elektrot olarak gümüş, gümüş klorür ve karşı elektrot olarak 0.5 milimetre çapında platin tel kullanarak hidrojen evrimi reaksiyon deneyi yapmak. Açık devre gerilimi arasındaki potansiyelleri, en yüksek potansiyel değer ve saniyede 5 ila 50 mili-volt luk bir taramaya başlayan, geri döndürülebilir hidrojen elektrodu olan RHE'ye karşı 0,8 kata kadar tazyin.

Elektrolit, cıva, referans elektrot olarak merkürik oksijen ve karşı elektrot olarak sarmal platin tel olarak bir molar sodyum hidroksit kullanarak bir oksijen evrim reaksiyonu deneyi gerçekleştirmek için, en düşük potansiyel değeri ve saniyede beş ila elli mili-volt bir tarayın bir tarayın, rhe karşı iki volt açık devre gerilim arasındaki potansiyeli tarayın. Ölçümleri tamamladıktan sonra, nikel-titanyum, titanyum dioksit folyo etrafındaki elektro-kimyasal hücreyi gevşetin, böylece numune serbestçe hareket edebilir ve hücreyi yavaşça numunenin üzerine sıkılaştırın ve folyo etrafındaki montajı yeniden hizalayın. Daha sonra, suyu %0,5'ten yüzde bir'e çıkararak ve elektro-kimyasal deneyleri tekrarlamadan önce elektroliti yeniden doldurun ve temizleyin.

Hidrojen evrimreaksiyonu aktivitelerindeki artışların elektro-aktif yüzeydeki artışlardan kaynaklanıp kaynaklanadığını belirlemek için, faradaik akımların ihmal edilebilir olduğu potansiyel bir aralıkta döngüsel fotometri çalıştırın, böylece akımlar sadece elektrik çift tabakasının şarj-deşarjını temsil eder ve tkamur hızlarını akımlara karşı çizer. Çatlak filmlerin karakterizasyonu için, elektro-kimyasal mikroskopi tarayarak çatlama için yüzey analiz etmeden önce, otuz dakika veya daha uzun süre yüzde yedi oranında gergin elli nanometre titanyum oksit folyo tutun. Daha sonra, elektron mikroskobu veya elektro-kimyasal hücre tarama için farklı artımlı ve azaltılmış gerinim değerleri bozulmamış ve kasıtlı olarak çatlamış titanyum dioksit filmleri ile elektro-kimyasal ölçüm için uygun bir numune tutucu ile istenilen ölçümleri yapmak.

Bir numunenin yüzey karakterizasyonu için, elektro-kimyasal ölçümlerden sonra, çözülmüş kalan tüm numuneleri çıkarmak ve durulanmış folyoları çekme sedyesinde birleştirmek için numuneyi suyla yıkayın. Gergin numunenin etrafında özel yapım numune tutucuları emniyete alın. Örnek yüzeyler daha sonra standart protokollere göre elektron mikroskobu tarayarak değerlendirilebilir.

Nikel-titanyum folyoların 500 santigrat derecede oksidasyonu kalsinasyon ve rutil titanyum dioksit yüzey tabakası ile sonuçlanır. Tabakanın kalınlığı ve N-tipi doping derecesi, otuz dakikalık ısıtmadan sonra griden tek tip mavi-mor'a renk değişiminin gösterdiği gibi, annelik süresi ve sıcaklıktan etkilenir. Daha uzun ısıtma süreleri, kalın titanyum dioksit filmleri neden, ve mavi-mor renk kademeli bir kayıp eşlik ediyor.

Termal ve mekanik stres altında Nitinol davranışı, iki farklı sansarkristal aşamaları arasında geri dönüşümlü katı hal faz dönüşümü yansıtır, bir sözde elastik yerine elastik malzeme yapma. Döngüsel fotometri ve lineer süpürme fotometrideneyleri, faradaik ve faradaik olmayan aralıklar gibi elektro-kimyasal sistemi anlamak için önemlidir. Daha fazla elektro-kimyasal karakterizasyon, elektrot yüzeyi reactivities zorlanma ile değişiklikleri incelemek için elektro-kimyasal empedans içerebilir.

Hidrojen evrimreaksiyonu ve oksijen evrimreaksiyonu reaksiyonu faaliyetlerindeki artışların sadece elektro-aktif yüzeydeki artışlara bağlı olup olmadığını belirlemek için. Kapasitans ölçümleri farklı gerinim değerlerinde yapılabilir. Uygulamalı çekme gerilimi altında elektro aktivitelerinin elastik veya inelastik deformasyondan kaynaklanıp kaynaklanıolmadığını daha fazla belirlemek için, bozulmamış ve kasıtlı olarak çatlamış titanyum dioksit filmleriyle deneyler yapılabilir.

Daha fazla sonuç elde etmek ve üretmek için numune nin düzgün bir şekilde monte edilmesi gerekir. Bu şablon sedye spektroskopi, trans-reabsorbsiyon, konfokal Raman veya probu mikroskopisi gibi birçok farklı karakterizasyon ve teknik, dahil edilebilir.