Fonte: Sina Shahbazmohamadi e Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, Escola de Engenharia, Universidade de Connecticut, Storrs, CT

As alusões com tamanho de grão inferior a 100 nm são conhecidas como ligados nanocristalinas. Devido às suas propriedades físicas e mecânicas aprimoradas, há uma demanda cada vez maior para empregá-los em várias indústrias, como semicondutores, biosensores e aeroespaciais.

Para melhorar o processamento e a aplicação de ligas nanocristalinos, é necessário desenvolver materiais a granel cerca de 100% densos que exigem um efeito sinérgico de temperatura e pressão elevadas. Ao aumentar a temperatura e a pressão aplicadas, pequenos grãos começam a crescer e perdem suas propriedades distintas. Assim, é tecnologicamente importante chegar a um compromisso entre a ligação entre partículas com a mínima porosidade e perda de tamanho de grãos nanoescala durante a consolidação a temperaturas elevadas.

Neste estudo, pretendemos eliminar o oxigênio da solução sólida para melhorar a estabilidade do tamanho dos nano-grãos a temperaturas elevadas. A linha de luz Fe-14Cr-4Hf nano cristalina será sintetizada em um ambiente protegido para evitar a formação de partículas de óxido.

1. Arquive os materiais a granel de baixo teor de oxigênio de alta pureza (alvos Fe, Cr e Hf) no porta-luvas usando uma máquina de arquivamento mecânico recíproca, a fim de minimizar a contaminação de oxigênio nos pós de partida.
2. Carregue a mistura em pó para uma liga específica (Fe14Cr4Hf wt.% neste estudo) em um frasco de aço inoxidável junto com bolas de fresar aço inoxidável 440C(Fig. 1). Os diâmetros das bolas de fresagem são de 6,4 e 7,9 mm e a relação pó-peso da bola é de 10:1. O frasco selado precisa ser

Fig. 3 mostra os dados XRD para of-Fe14Cr4Hf a uma hora a 900°C. Há afiação dos picos junto com pequenas mudanças de pico. É devido ao relaxamento da tensão da rede à medida que a temperatura aumenta. Quando a temperatura aumenta, vários pequenos picos são revelados entre os quatro principais picos do BCC. Isso indicaria a formação de fases secundárias.
Fig. 4a-c mostra imagens TEM e padrão de difração para OF-Fe14Cr4Hf enraizado por 1 hora a 900°C. Partículas nano...

O experimento demonstra como a estabilidade do tamanho de nano-grãos dos materiais nanocristalinos nominalmente livres de oxigênio pode melhorar a comparação com as alusões com quantidade significativa de oxigênio. Neste estudo, os pós de OF sintetizados em uma atmosfera protegida para minimizar a interação entre oxigênio e solução sólida leva a aumentar a segregação de elementos de a totalidade para os limites dos grãos e melhorar a estabilidade do tamanho do grão termodinâmico. O microscópio TEM intr...