A general strategy for the ultrafast surface modification of metals.
A general strategy for the ultrafast surface modification of metals.
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金属超快表面改性的一般策略
DOI：
10.1038/ncomms13797
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发表时间：
2016-12-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
表面改性是工程材料的一个重要步骤，可以承受各种现代能源转换系统和化学加工工业中遇到的日益恶劣的环境。然而，大多数传统技术表现出缺点，例如缓慢的扩散动力学、加工困难或相容性问题。在这里，我们提出了一个一般性的策略，超快的表面改性的金属电迁移的启发，使用渗铝奥氏体不锈钢作为一个例子。我们的策略有助于在仅10分钟内快速形成由FeCrAl或β-FeAl组成的良好韧性表面层，而传统工艺需要数小时。这一结果表明，电迁移技术可以实现金属表面的超快改性，克服传统技术的局限性。这种策略可用于对超超临界蒸汽管道进行铝化，以承受恶劣的氧化环境。
Surface modification is an essential step in engineering materials that can withstand the increasingly aggressive environments encountered in various modern energy-conversion systems and chemical processing industries. However, most traditional technologies exhibit disadvantages such as slow diffusion kinetics, processing difficulties or compatibility issues. Here, we present a general strategy for the ultrafast surface modification of metals inspired by electromigration, using aluminizing austenitic stainless steel as an example. Our strategy facilitates the rapid formation of a favourable ductile surface layer composed of FeCrAl or β-FeAl within only 10 min compared with several hours in conventional processes. This result indicates that electromigration can be used to achieve the ultrafast surface modification of metals and can overcome the limitations of traditional technologies. This strategy could be used to aluminize ultra-supercritical steam tubing to withstand aggressive oxidizing environments.
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