Ultrafast consolidation of bulk nanocrystalline titanium alloy through ultrasonic vibration.
Ultrafast consolidation of bulk nanocrystalline titanium alloy through ultrasonic vibration.
复制标题
超声波振动超快固结块体纳米晶钛合金
DOI：
10.1038/s41598-018-19190-8
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发表时间：
2018-01-15
影响因子：
4.6
通讯作者：
Liu ZY
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen P;Liao WB;Liu LH;Luo F;Wu XY;Li PJ;Yang C;Yan M;Liu Y;Zhang LC;Liu ZY
纳米晶材料具有优异的物理和化学性能，在学术和工业领域具有广阔的应用前景。在过去的几十年里，人们广泛地追求用于制造块体NC材料的高效方法。然而，纳米晶粒的不稳定性，这是敏感的工艺参数（如温度和时间），一直是一个具有挑战性的问题，有待解决，并仍然到目前为止。在此，我们报告了一种超快纳米结构化策略，即超声振动固结（UVC）。该策略利用内部摩擦热，从Ti基金属玻璃粉末之间的相互摩擦产生的，通过其过冷液体制度，并加速粘性流动债券的粉末在一起，迅速加热的玻璃合金。因此，块体NC-Ti合金的晶粒尺寸范围从10到70 nm，几乎全密度在2秒内固结。这里提出的新的合并方法提供了一个通用的和高效的制造散装纳米材料的途径。
Nanocrystalline (NC) materials have fascinating physical and chemical properties, thereby they exhibit great prospects in academic and industrial fields. Highly efficient approaches for fabricating bulk NC materials have been pursued extensively over past decades. However, the instability of nanograin, which is sensitive to processing parameters (such as temperature and time), is always a challenging issue to be solved and remains to date. Herein, we report an ultrafast nanostructuring strategy, namely ultrasonic vibration consolidation (UVC). The strategy utilizes internal friction heat, generated from mutually rubbing between Ti-based metallic glass powders, to heat the glassy alloy rapidly through its supercooled liquid regime, and accelerated viscous flow bonds the powders together. Consequently, bulk NC-Ti alloy with grain size ranging from 10 to 70 nm and nearly full density is consolidated in 2 seconds. The novel consolidation approach proposed here offers a general and highly efficient pathway for manufacturing bulk nanomaterials.
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