بالمقارنة مع سبائك التيتانيوم ذات الأحجام التقليدية (5-10 ميكرومتر) ، فإن سبائك التيتانيوم ذات الحبيبات متناهية الصغر لا تتمتع فقط بالقوة العالية والمطابقة الجيدة للبلاستيك ، ولكنها تتمتع أيضًا بمقاومة تآكل أعلى وتوافق حيوي أفضل. إنه جذاب للغاية في العديد من مجالات التطبيق المهمة مثل الفضاء والطب الحيوي. ومع ذلك ، فإن تحضير ومعالجة سبائك التيتانيوم فائقة الدقة أمر صعب للغاية ، كما أن الاستقرار الحراري للبنية المجهرية ضعيف. تقيد هاتان المشكلتان المعوقتان تطوير وتطبيق سبائك التيتانيوم فائقة الدقة.
شارك فريق Yang Ke في معهد أبحاث المعادن ، الأكاديمية الصينية للعلوم منذ فترة طويلة في البحوث الأساسية والتطبيقية للمواد المعدنية الطبية الجديدة. في الآونة الأخيرة ، اعتمد أعضاء الفريق Ren Ling و Wang Hai ، وما إلى ذلك ، فكرة تصميم البنية المجهرية المتمثلة في "بلورات غلاف متناهية الصغر مغلفة على مرحلتين" (الشكل 1) ، وفي الوقت نفسه حسّنوا البنية المجهرية والخصائص الحرارية لسبائك التيتانيوم متناهية الصغر. من كل من الديناميكا الحرارية والحركية. كما أنه يستخدم مزيجًا من المعالجة الحرارية التقليدية والمعالجة الحرارية لتحقيق التحضير على نطاق واسع للبنية المجهرية المذكورة أعلاه ، ويحل مشكلتي الاختناق المتمثلة في صعوبة التحضير والمعالجة لسبائك التيتانيوم فائقة الحبيبات واستقرار الهيكل الضعيف ، ويحصل على أداء ممتاز وسبائك التيتانيوم المحتوية على النحاس متناهية الصغر مع استقرار حراري عالي. في الآونة الأخيرة ، تم نشر نتائج البحوث ذات الصلة على الإنترنت في Nature Communications.
رسم بياني 1
في السنوات الأخيرة ، التزم فريق البحث بالبحث والتطبيق المتكامل للهيكل والوظيفة البيولوجية لسبائك التيتانيوم المحتوية على النحاس. على أساس العمل البحثي السابق ، اقترح الفريق إستراتيجية تحضير لـ "صناعة سبائك عنصر eutectoid ← التبريد ← التشوه الساخن" (EQD) لتحضير سبائك النحاس والتيتانيوم فائقة الدقة (الشكل 2). أفكار تصميمية للبنية المجهرية للبلورات المحورية. تتيح هذه الإستراتيجية التصنيع على نطاق واسع لسبائك Ti6Al4V5Cu ذات الحبيبات متناهية الصغر بأحجام حبيبات -Ti في حدود 90-500 نانومتر بواسطة معدات المعالجة الحرارية التقليدية (الشكل 2).
الصورة 2
في الوقت نفسه ، يتم استخدام هيكل قشرة قرص العسل ثنائي الطور / Ti2Cu الذي تم تشكيله أثناء التشوه الحراري لتغليف الحبوب ، مما يحسن بشكل كبير الاستقرار الحراري لهيكل الحبوب متناهية الصغر ويزيد من درجة حرارة عدم استقرار المادة إلى 973 كلفن ({ {3}} 55Tm) (الشكل 3). تصل مقاومة الشد في درجة حرارة الغرفة لسبيكة Ti6Al4V5Cu ذات الحبيبات متناهية الصغر إلى 1.5 جيجا باسكال ، والاستطالة تتجاوز 1 0 في المائة. عند 650 درجة ومعدل إجهاد 0.01 ثانية -1 ، يتجاوز استطالة الشد 1000 بالمائة (الشكل 1) ، مما يؤدي إلى تشوه فائق اللدائن.
تين. 3
بالإضافة إلى ذلك ، فإن سبيكة Ti6Al4V -5 ذات الحبيبات متناهية الصغر لم تخضع لنمو الحبوب ونموها في ظل حالة الاقتران الحراري الميكانيكي للتمدد بدرجة حرارة عالية (الشكل 4). لا تدرك إستراتيجية EQD هذه فقط إعداد بنية حبيبات متناهية الصغر عالية الأداء وثبات حراري عالي لسبائك التيتانيوم الأخرى مثل TiCu و TiZrCu ، بل تم توسيعها أيضًا لتشمل أنظمة السبائك الأخرى بما في ذلك مواد الحديد والصلب لتحضير المواد المعدنية الحبيبية متناهية الصغر . إنه يوفر نهجًا جديدًا وله أهمية كبيرة لتصميم وبحث المواد المعدنية متناهية الصغر.
الشكل 4
تم الانتهاء من العمل أعلاه من قبل فريق Yang Ke و Ren Ling من معهد المعادن ، وفريق Qiu Dong من معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا ، أستراليا ، وفريق Chen Xingqiu من مركز Shenyang الوطني للبحوث لعلوم المواد من معهد المعادن. الباحث المساعد Wang Hai من معهد المعادن هو المؤلف الأول ، وباحث مشروع Renling في معهد المعادن والبروفيسور Qiu Dong من جامعة RMIT هم المؤلفون المقابلون.
عنا والاتصال
TopTiTech هي شركة صينية متخصصة في إنتاج وتصنيع عناصر التصفية المسامية المصنوعة من التيتانيوم ومنتجات سبائك التيتانيوم. ليس لديها فقط ورشة العمل الخاصة بها ، ولكن لديها أيضًا معدات متطورة وفنيي البحث والتطوير والإنتاج المحترفين. نأمل أن تتاح لنا الفرصة لتكوين صداقات جديدة وقديمة في الداخل والخارج. أملا في إقامة تعاون وتنمية مشتركة.
الصفحة الرئيسية:http://www.toptitech.com
هاتف: بالإضافة إلى 8618992731201
الفاكس: 0917-3873009
بريد إلكتروني:zhangjixia@bjygti.com
إضافة: 1502 ، بلوك أ ، مبنى تشوانغ يي
رقم 195 ، شارع Gaoxin ، منطقة تطوير التكنولوجيا الفائقة ، مدينة باوجى ، شنشى ، الصين
