Mahalo no kou kipa ʻana iā Nature.com.Ke hoʻohana nei ʻoe i kahi polokalamu kele pūnaewele me ke kākoʻo CSS palena ʻole.No ka ʻike maikaʻi loa, manaʻo mākou e hoʻohana i kahi polokalamu kele pūnaewele hou (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano Compatibility Mode ma Internet Explorer).Eia kekahi, e hōʻoia i ke kākoʻo mau, hōʻike mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o nā styles a me JavaScript.
Hōʻike i kahi carousel o ʻekolu paheʻe i ka manawa hoʻokahi.E hoʻohana i nā pihi Mua a me Next no ka neʻe ʻana i ʻekolu paheʻe i ka manawa, a i ʻole e hoʻohana i nā pihi paheʻe ma ka hopena e neʻe i ʻekolu mau paheʻe i ka manawa.
I nā makahiki i hala iho nei, ua ulu wikiwiki nā mea hoʻoheheʻe metala wai no ka hana ʻana i nā nano-/meso-sized porous a me nā mea hoʻohui pū me nā pilina ultra-nui no nā mea like ʻole.Eia naʻe, ʻelua mau palena koʻikoʻi o kēia ala i kēia manawa.ʻO ka mea mua, hana ia i nā hale bicontinuous me kahi topology kiʻekiʻe no ka palena palena o nā haku mele.ʻO ka lua, ʻoi aku ka nui o ka mea hoʻopili ma muli o ka hoʻonui nui ʻana i ka wā kaʻawale kiʻekiʻe.Maʻaneʻi, hōʻike mākou me ka helu a me ka hoʻokolohua e hiki ke lanakila i kēia mau palena ma ka hoʻohui ʻana i kahi mea i nā mea hoʻoheheʻe metala e hāpai ana i ka topology kiʻekiʻe ma o ka hoʻopaʻa ʻana i ka leakage o nā mea immiscible i ka wā decoupling.Ma hope aʻe, wehewehe mākou i kēia ʻike ma ka hōʻike ʻana i ka hoʻololi ʻana o ka diffusion nui o nā mea hiki ʻole i ka hoʻoheheʻe wai e hoʻoikaika ikaika i ka hoʻololi ʻana o ka hakina paʻa a me ka topology o nā hale i ka wā o ka flaking.Hōʻike nā hopena i nā ʻokoʻa koʻikoʻi ma waena o nā metala wai a me ka wehe ʻana i ka haumia electrochemical, a hoʻokumu pū i kahi ala hou no ka loaʻa ʻana o nā hale mai nā metala wai me nā ana i hāʻawi ʻia a me ka topology.
Ua ulu ka Delegation i ka ʻenehana ikaika a me ka versatile no ka hana ʻana i nā pores open nano-/meso-sized a me nā hale hoʻohui me ka ultra-high interfacial surface no nā ʻano hana like ʻole a me nā mea hana e like me catalysts1,2, wahie cell3,4, electrolytic capacitors5, 6, nā mea kū'ē i ka pōʻino radiation 7, kiʻekiʻe-hiki i nā lako pākaukau me ka hoʻonui ʻia ʻana o ka mechanical 8, 9 a i ʻole nā ​​mea i hoʻohui ʻia me nā waiwai mechanical maikaʻi loa 10, 11. Ma nā ʻano like ʻole, pili ka ʻelele i ka hoʻoheheʻe koho ʻana o hoʻokahi mea o kahi "precursor mua ʻole. alloy" i loko o ke kaiapuni o waho, kahi e alakaʻi ai i ka hoʻonohonoho hou ʻana o nā mea hoʻoheheʻe ʻole ʻia me kahi topology non-trivial, ʻokoʻa mai ka topology o ka hui mua., Hoʻohui ʻia o nā mea ʻai.ʻOiai ʻo ka ʻelele electrochemical maʻamau (ECD) me ka hoʻohana ʻana i nā electrolytes e like me ke kaiapuni ka mea i aʻo nui ʻia a hiki i kēia lā, ua kaupalena kēia ʻano i nā ʻōnaehana hāʻawi (e like me Ag-Au a i ʻole Ni-Pt) i nā mea i loaʻa nā mea hanohano (Au, Pt) a loaʻa iā ia kahi ʻokoʻa nui i ka hiki ke hoʻemi e hāʻawi i ka porosity.ʻO kahi hana koʻikoʻi i ka lanakila ʻana i kēia palena ʻo ia ka ʻike hou ʻana o ke ʻano hoʻoheheʻe metala wai13,14 (LMD), e hoʻohana ana i nā alloys o nā metala wai (eg, Cu, Ni, Bi, Mg, etc.) me nā mea ʻē aʻe o ke kaiapuni. .(e laʻa me TaTi, NbTi, FeCrNi, SiMg, etc.)6,8,10,11,14,15,16,17,18,19.ʻO ka LMD a me kāna ʻano ʻokoʻa hoʻoneʻe metala paʻa (SMD) e hana ana i nā mahana haʻahaʻa ke paʻakikī ke kumu kumu20,21 i ka hopena o ka hui ʻana o ʻelua a ʻoi aʻe paha nā pae interpenetrating ma hope o ke kālai kemika o hoʻokahi māhele.Hiki i kēia mau māhele ke hoʻololi i nā pores hāmama.nā hale.Ua hoʻomaikaʻi hou ʻia nā ʻano o ka hoʻokuʻu ʻana ma o ka hoʻopuka hou ʻana o ka vapor phase delegation (VPD), e hoʻohana ana i nā ʻokoʻa o ke kaomi mahu o nā mea paʻa e hana i nā hale nanoporous hāmama ma o ka evaporation koho o kahi element22,23.
Ma ka pae qualitative, kaʻana like kēia mau ʻano hana hoʻoneʻe haumia ʻelua mau hiʻohiʻona maʻamau o kahi kaʻina hana hoʻoneʻe haumia i hoʻonohonoho ponoʻia.ʻO ka mea mua, ʻo ia ka wehe ʻana o nā mea hoʻohui i ʻōlelo ʻia ma mua (e like me B i ka alloy AXB1-X maʻalahi) i loko o ke kaiapuni waho.ʻO ka lua, i ʻike mua ʻia ma ka hoʻokolohua paionia a me nā haʻawina hoʻonaʻauao e pili ana i ka ECD24, ʻo ia ka hoʻopuehu ʻana o ka mea i hoʻoheheʻe ʻole ʻia ʻo A ma ke kikowaena ma waena o ka huila a me ke kaiapuni i ka wā e wehe ʻia ai nā haumia.Hiki i ka diffusion ke hoʻokumu i nā ʻāpana waiwai atomic ma o ke kaʻina like me ka palaho spinodal i nā alloys nui, ʻoiai ua kaupalena ʻia e ka interface.Me kēia like, hiki i nā ʻano hana wehe ʻokoʻa ke hana i nā morphologies no nā kumu maopopo ʻole18.ʻOiai hiki i ka ECD ke hoʻohua i nā hale hoʻonohonoho kiʻekiʻe e pili ana i ka topologically no nā hakina atomika (X) o nā mea i hoʻoheheʻe ʻole ʻia (e like me Au ma AgAu) ma lalo o 5%25, hōʻike nā haʻawina helu a me nā hoʻokolohua o LMD i kēia ʻano hana like e hoʻohua wale i nā hale pili topologically. .No ka laʻana, no ka X nui loa, ʻo ka hoʻolālā bicontinuous e pili ana ma kahi o 20% i ka hihia o nā alloys TaTi i hoʻokaʻawale ʻia e Cu melts (e nānā i ka Fig. ).Ua wehewehe ʻia kēia ʻokoʻa e kahi ʻano ulu hoʻopulapula i hoʻohui ʻia i ʻokoʻa mai ka decomposition spinodal interfacial a like loa me ka ulu ʻana i hui pū ʻia eutectic26.I loko o kahi kaiapuni hoʻoneʻe haumia, ʻae ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled i nā filament waiwai A-waiwai (a i ʻole flakes ma 2D) a me nā kahawai wai waiwai nui B e ulu pū me ka diffusion i ka wā e wehe ʻia ai ka haumia15.Hiki i ka ulu ʻana o nā paʻa i kahi hoʻonohonoho topologically i hoʻopaʻa ʻole ʻia ma ka ʻaoʻao waena o X a ua hoʻopaʻa ʻia ma ka ʻaoʻao haʻahaʻa o X, kahi e hiki ai ke hoʻokumu ʻia nā mokupuni i hoʻopaʻa ʻole ʻia i waiwai i ka pae A.I ka X nui, lilo ka ulu paʻa paʻa ʻole, makemake i ka hoʻokumu ʻana i nā hale 3D i hoʻopaʻa pono ʻia e mālama pono i ka hoʻolālā ʻana ʻoiai ma hope o ka etching hoʻokahi.ʻO ka mea e mahalo ai, ua nānā ʻia ka hoʻolālā orientational i hana ʻia e LMD17 a i ʻole SMD20 (Fe80Cr20) XNi1-X alloys no ka X a hiki i ka 0.5, e hōʻike ana ʻo ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled he mīkini maʻamau no ka LMD a me SMD ma mua o ka ECD porous maʻamau. Loaʻa i kahi hoʻolālā hoʻonohonoho makemake.
No ka wehewehe ʻana i ke kumu o kēia ʻokoʻa ma waena o ka ECD a me ka NMD morphology, ua hana mākou i nā simulation kahua a me nā noiʻi hoʻokolohua o NMD o TaXTi1-X alloys, kahi i hoʻololi ʻia ai nā kinetics dissolution ma ka hoʻohui ʻana i nā mea hoʻoheheʻe i ke keleawe wai.Ua hoʻoholo mākou ʻoiai ua hoʻoponopono ʻia ʻo ECD a me LMD e ka dissolution koho a me ka diffusion interfacial, he mau ʻokoʻa koʻikoʻi kēia mau kaʻina ʻelua e hiki ke alakaʻi i nā ʻokoʻa morphological18.ʻO ka mea mua, mālama ʻia nā kinetics peel i ka ECD e ka interface me ka wikiwiki o ka peel mua V12 ma ke ʻano he hana o ka volta i hoʻohana ʻia.He ʻoiaʻiʻo kēia i ka wā e hoʻohui ʻia ai kahi hapa liʻiliʻi o nā ʻāpana refractory (e laʻa me Pt ​​i Ag-Au) i ka hui makua, e hoʻopaneʻe i ka wai o ka interfacial, hoʻomaʻemaʻe a hoʻopaʻa i ka mea i hoʻopaʻa ʻole ʻia, akā paʻa i ka morphology like 27.Loaʻa nā hale hoʻohui topologically ma X haʻahaʻa ma V haʻahaʻa, a ʻo ka paʻa ʻana o nā mea miscible 25 he nui ia e mālama ai i kahi hakina leo paʻa i hiki ke pale i ka ʻāpana o ka hale.Hōʻike kēia i ka nui o ka hoʻoheheʻe ʻana e pili ana i ka diffusion interfacial hiki ke pāʻani i kahi koʻikoʻi i ke koho morphological.I ka hoʻokaʻawale ʻana, ʻo nā kinetics hoʻoneʻe alloy i loko o kahi LMD e hoʻomalu ʻia ka diffusion15,16 a ʻoi aku ka wikiwiki o ka emi ʻana me ka manawa \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\), kahi ʻo Dl ka mea miscibility. no ka huina hoolaha wai ..
ʻO ka lua, i ka wā ECD, haʻahaʻa loa ka solubility o nā mea immiscible i loko o ka electrolyte, no laila hiki iā lākou ke hoʻopuʻi wale ma ke kikowaena alloy-electrolyte.I ka hoʻokaʻawale ʻana, ma LMD, ʻo nā mea "immiscible" (A) o AXB1-X precursor alloys maʻamau he liʻiliʻi, ʻoiai ka palena, hiki ke hoʻoheheʻe ʻia.Hiki ke ʻike ʻia kēia haʻahaʻa liʻiliʻi mai ka nānā ʻana i ke kiʻikuhi ternary phase o ka ʻōnaehana ternary CuTaTi i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi Hoʻohui 1. Hiki ke helu ʻia ka solubility ma ka hoʻolālā ʻana i kahi laina wai e kūʻē i nā manaʻo kaulike o Ta a me Ti ma ka ʻaoʻao wai o ka interface (\( {c}_{ {{{{{{\rm{Ta))))))}}}} ^{l}\ ) a me \({c}_{{{{({\rm{Ti}} }}}} }^ {l}\), kēlā me kēia, ma ka wela o ka hā'awi 'ana (Fig. mau a ua pili kona waiwai me X. Hōʻike ka Helu 1b Pākuʻi e hāʻule ana ka \({c}_{{{{{{{\rm{Ta}}}}} ))}^{l}\) i ka laulā 10 -3 − 10 ^{l}\) ua like ia me 15.16.ʻO kēia "leakage" o nā mea immiscible i loko o ka huila hiki ke hoʻopili i ka hoʻokumu ʻana o kahi ʻano interfacial ma ke alo delamination, i kona manawa, hiki ke kōkua i ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka coarsening o ka hale ma muli o ka diffusion volume.
I mea e loiloi kaʻawale i ka hāʻawi ʻana o (i) ka hoʻemi ʻana o ka wehe ʻana o ka alloy V a me (ii) ka emi ʻana o ka infiltration o nā mea immiscible i loko o ka heheʻe, ua hele mākou i ʻelua mau ʻanuʻu.ʻO ka mea mua, mahalo iā \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\), ma ke aʻo ʻana i ka hoʻololi morphological o ke ʻano o ka pūʻolo i mua, ua hiki ke aʻo i ka hopena o ka emi ʻana o V i lawa.manawa nui.No laila, ua noiʻi mākou i kēia hopena ma ka holo ʻana i nā simulation kahua kahua ma nā manawa lōʻihi ma mua o nā haʻawina mua, i hōʻike ʻia i ka hele ʻana o nā ʻōnaehana alignment topologically uncoupled i hoʻokumu ʻia e ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled o ka X15 intermediate.ʻO ka lua, i mea e noiʻi ai i ka hopena o nā mea immiscible i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka leakage rate, ua hoʻohui mākou iā Ti a me Ag i ka hoʻoheheʻe keleawe e hoʻonui a hoʻemi i ka leakage rate, kēlā me kēia, a aʻo i ka hopena morphology, segregation kinetics, a me ka hāʻawi ʻana i ka manaʻo. hehee.hoʻoheheʻe ʻia ʻo Cu ma o ka helu ʻana a me nā hoʻokolohua i loko o ka hoʻoheheʻe ʻana.Ua hoʻohui mākou i nā hoʻohui Ti mai ka 10% a 30% i ka media e wehe i ka hoʻoheheʻe Cu.ʻO ka hoʻohui ʻana o Ti e hoʻonui i ka manaʻo Ti ma ka lihi o ka papa i hāʻawi ʻia, e hōʻemi ana i ka gradient ʻo Ti i loko o kēia papa a hoʻemi i ka helu dissolution.Hoʻonui ia i ka nui o ka leakage o Ta ma ka hoʻonui ʻana i \({c}_{{{({\rm{Ti}}}}}}}}^{l}\), no laila \({c}_{{{{ { {\rm{Ta}}}}}}}}^{l}\) (Fig. 1b Hoʻohui ʻia mai ka 10% a hiki i ka 30%. ka hoʻoheheʻe ʻana o nā mea hoʻoheheʻe i loko o ka hehee, ua hoʻohālike mākou i ka CuAgTaTi quaternary system ma ke ʻano he ʻōnaehana maikaʻi (CuAg) TaTi ternary kahi e hilinaʻi ai ka solubility o Ti a me Ta i ka neʻe ʻana o Ag i ka hoʻoheheʻe CuAg (e nānā i ka Nānā) 2 a me ka hoʻohui. 2–4).ʻAʻole hoʻonui ka hoʻohui o Ag i ka neʻe ʻana o Ti ma ka lihi o ka hale i hāʻawi ʻia.Eia naʻe, no ka mea, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka solubility o Ti i Ag ma mua o ko Cu, hoʻemi kēia i ka \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}}}}}^{l}\) (Fig Hoʻohui . 1 ) 4b) a me ka leakage rate Ta.
Hōʻike nā hopena o ka hoʻohālikelike kahua ʻāpana i ka ulu ʻana o ka hui ʻana i paʻa ʻole i ka manawa lōʻihi e hāpai i ke kūkulu ʻia ʻana o nā hale i hoʻohui ʻia topologically ma ke alo palaho.Hoʻokolohua mākou e hōʻoia i kēia hopena ma ka hōʻike ʻana ʻo ka papa lalo o ka huila Ta15T85, kahi i kūkulu ʻia ma kahi kokoke i ke alo delamination ma kahi pae hope o ka delamination, e hoʻopaʻa topologically ma hope o ka etching o ka pae waiwai keleawe.Hōʻike pū kā mākou mau hopena i ka hopena o ka leakage rate i ka hoʻomohala morphological ma muli o ka lawe nui ʻana o nā mea immiscible i ka hoʻoheheʻe wai.Hōʻike ʻia ma ʻaneʻi ʻo kēia hopena, ʻaʻole i loaʻa i ka ECD, e hoʻopilikia nui i nā ʻano kikoʻī o nā mea like ʻole i ka papa i hāʻawi ʻia, ka hapa o ka māhele paʻa, a me ka topology o ka hale LMD.
Ma kēia ʻāpana, hōʻike mua mākou i nā hopena o kā mākou noiʻi ʻana ma ka hoʻohālikelike kahua kahua o ka hopena o ka hoʻohui ʻana iā Ti a i ʻole Ag i Cu melts e hopena i nā morphologies like ʻole.Ma ka fig.Hōʻike ka Figure 1 i nā hopena o ka hoʻohālike ʻekolu-dimensional o ka māhele māhele o TaXTi1-X alloys i loaʻa mai Cu70Ti30, Cu70Ag30 a me ke keleawe maʻemaʻe me ka haʻahaʻa atomic haʻahaʻa o nā mea immiscible mai 5 a 15%.Hōʻike nā lālani mua ʻelua i ka hoʻohui ʻana o Ti a me Ag e hoʻoikaika i ka hoʻokumu ʻana i nā hale i hoʻopaʻa ʻia topologically i hoʻohālikelike ʻia me ka hale paʻa ʻole o Cu maʻemaʻe (lālani ʻekolu).Eia nō naʻe, ʻo ka hoʻohui ʻana o Ti, e like me ka mea i manaʻo ʻia, ua hoʻonui ʻia ka leakage Ta, no laila e pale ai i ka hoʻopau ʻana o nā alloys haʻahaʻa X (Ta5Ti95 a me Ta10Ti90) a me ka hoʻoheheʻe nui ʻana o ka papa exfoliated porous i ka wā o Ta15Ti85 delamination.ʻO ka mea ʻē aʻe, ʻo ka hoʻohui ʻana o Ag (lālani ʻelua) e hāʻawi i ka hoʻokumu ʻana i kahi ʻano pili topologically o nā ʻāpana āpau o ka alloy base me kahi hoʻoheheʻe iki o ka papa i hāʻawi ʻia.Ua hōʻike pū ʻia ke kūkulu ʻia ʻana o kahi hale bicontinuous ma Fig.1b, e hōʻike ana i nā kiʻi o ka hale i hāʻawi ʻia me ka piʻi ʻana o ka hohonu o ka delamination mai ka hema a i ka ʻākau a me kahi kiʻi o ka paʻa wai wai ma ka hohonu loa (kiʻi ʻākau loa).
3D phase field simulation (128 × 128 × 128 nm3) e hōʻike ana i ka hopena koʻikoʻi o ka hoʻohui ʻana i kahi solute i kahi hoʻoheheʻe wai ma ka morphology hope o ka huila i hāʻawi ʻia.Hōʻike ka hōʻailona luna i ke ʻano o ka hui ʻana o ka makua (TaXTi1-X) a ʻo ka hōʻailona kūpaʻa e hōʻike ana i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka mea hoʻoheheʻe Cu-based.Hōʻike ʻia nā wahi me kahi kiʻekiʻe Ta i loko o ka hale me ka haumia ʻole i ka ʻeleʻele, a hōʻike ʻia ke kikowaena paʻa-wai i ka uliuli.b Ekolu-dimensional simulation o ka māhele māhele o ka undoped Ta15Ti85 precursor alloy ma ka Cu70Ag30 hehee (190 × 190 × 190 nm3).Hōʻike nā kiʻi 3 mua i ka ʻāpana paʻa o ka hale i hāʻawi ʻia ma nā hohonu o ka ʻelele, a ʻo ke kiʻi hope e hōʻike wale i ka pilina paʻa-wai ma ka hohonu loa.Hōʻike ʻia ke kiʻiʻoniʻoni e pili ana me (b) ma ke Kiʻiʻoniʻoni Hoʻohui 1.
Ua ʻimi hou ʻia ka hopena o ka hoʻohui solute me 2D phase field simulation, i hāʻawi i ka ʻike hou aku e pili ana i ka hoʻokumu ʻana o ke ʻano interfacial ma ke alo delamination a ʻae i ke komo ʻana i ka lōʻihi a me nā unahi manawa ma mua o nā simulation 3D e helu i nā kinetics delamination.Ma ka fig.Hōʻike ka Figure 2 i nā kiʻi o ka hoʻohālikelike o ka wehe ʻana o ka Ta15Ti85 precursor alloy ma o Cu70Ti30 a me Cu70Ag30 melts.I nā hihia ʻelua, ʻaʻole paʻa ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled.Ma kahi o ke komo pololei ʻana i loko o ka huila, e neʻe ka ʻaoʻao o nā kahawai wai me ka chaotically hema a me ka ʻākau i nā ala paʻakikī loa i ka wā o kahi kaʻina ulu paʻa e hāpai ana i nā hale aligned e hāpai i ke kūkulu ʻia ʻana o nā hale pili topologically ma 3D space (Fig. 1).Eia nō naʻe, aia kahi ʻokoʻa koʻikoʻi ma waena o Ti a me Ag additives.No ka hoʻoheheʻe ʻana o Cu70Ti30 (Fig. 2a), ʻo ka hui ʻana o nā kahawai wai ʻelua e alakaʻi i ka hoʻohui ʻana o ka pilina paʻa-wai, kahi e alakaʻi ai i ka extrusion o nā mea paʻa paʻa i hopu ʻia e nā ala ʻelua mai ka hale a, i ka hopena, i ka hemo. .No ka hoʻoheheʻe ʻana o Cu70Ag30 (Fig. 2b), ʻo ka hoʻonui ʻana o Ta ma ke kikowaena ma waena o nā pae paʻa a me ka wai e pale ai i ka coalescence ma muli o ka emi ʻana o Ta leakage i ka heheʻe.ʻO ka hopena, hoʻopaʻa ʻia ka hoʻopaʻa ʻana o ka mea paʻa ma ka mua delamination, a laila e hoʻoikaika i ka hoʻokumu ʻana o nā hale pili.ʻO ka mea e mahalo ai, ʻo ka neʻe oscillatory chaotic o ke kahawai wai e hana i kahi ʻano ʻelua-dimensional me kahi pae o ka hoʻohālikelike ʻana i ka wā i hoʻopaʻa ʻia ai ka ʻoki ʻoki (Fig. 2b).Akā naʻe, ʻaʻole kēia alignment ka hopena o ka ulu paʻa o ka paʻa.Ma 3D, hoʻokumu ʻia ke komo ʻole ʻana i kahi hoʻolālā bicontinuous pili ʻole coaxial (Fig. 1b).
Nā kiʻi paʻi kiʻi o 2D māhele kahua hoʻohālike o Cu70Ti30 (a) a me Cu70Ag30 (b) hehee hou i Ta15Ti85 alloy e hōʻike ana unstable diffusion-coupled ulu.Nā kiʻi e hōʻike ana i nā hohonu hoʻoneʻe haumia ʻē aʻe i ana ʻia mai ke kūlana mua o ke kikowaena paʻa paʻa/wai.Hōʻike nā insets i nā regime like ʻole o ka hui ʻana o ke kahawai wai, e alakaʻi ana i ka detachment o nā mea paʻa paʻa a me ka mālama ʻana o Cu70Ti30 a me Cu70Ag30 melts, kēlā me kēia.ʻO ka laulā kikowaena o Cu70Ti30 he 1024 nm, ʻo Cu70Ag30 he 384 nm.Hōʻike ka pūʻulu kala i ka manaʻo Ta, a ʻokoʻa nā waihoʻoluʻu ʻokoʻa ma waena o ka ʻāpana wai (uliuli ʻeleʻele), ka huila kumu (uliuli māmā), a me ke ʻano hui ʻole (kokoke ʻulaʻula).Hōʻike ʻia nā kiʻiʻoniʻoni o kēia mau hoʻohālikelike i nā Kiʻiʻoniʻoni Pākuʻi 2 a me 3, e hōʻike ana i nā ala paʻakikī e komo i nā kahawai wai i ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled paʻa.
Hōʻike ʻia nā hopena ʻē aʻe o 2D phase field simulation ma Fig.3.Kipi o ka hohonu delamination me ka manawa (ka pali e like me V) ma ka fig.Hōʻike ka 3a i ka hoʻohui ʻana o Ti a i ʻole Ag i ka hoʻoheheʻe Cu e hoʻolohi i nā kinetics kaʻawale, e like me ka mea i manaʻo ʻia.Ma ka fig.Hōʻike ʻo 3b i ka emi ʻana o ka gradient concentrate Ti i ka wai i loko o ka papa i hāʻawi ʻia.Hōʻike pū ʻia ka hoʻohui ʻana o Ti(Ag) e hoʻonui (hōʻemi) i ka neʻe ʻana o Ti ma ka ʻaoʻao wai o ke kikowaena (\({c}_{{{{{{{\rm{Ti)))))) ))) ^{l \) ), ka mea e hiki ai i ka leakage o Ta, anaia e ka hakina o Ta i hooheheeia ma ke ano he hana o ka manawa (Fig. 3c), e pii ana (e emi ana) me ka hui ana o Ti(Ag. ).Hōʻike ka Figure 3d no nā solutes ʻelua, ʻoi aku ka hapa nui o nā mea paʻa ma luna o ka paepae no ka hoʻokumu ʻana i nā hale pili topologically bicontinuous28,29,30.ʻOiai ʻo ka hoʻohui ʻana iā Ti i ka hoʻoheheʻe ʻana e hoʻonui i ka leakage o Ta, hoʻonui ia i ka paʻa ʻana o Ti i loko o ka mea paʻa paʻa ma muli o ka pae kaulike, a laila e hoʻonui ai i ka hakina leo e mālama i ka cohesiveness o ka hale me ka ʻole o nā haumia.Kūlike kā mākou helu ʻana me nā ana hoʻokolohua o ka hakina leo o ka mua delamination.
ʻO ka hoʻohālikelike kahua kahua o ka alloy Ta15Ti85 e hoʻohālikelike i nā hopena like ʻole o ka hoʻohui ʻana o Ti a me Ag i ka hoʻoheheʻe Cu ma nā kinetics hoʻoneʻe alloy i ana ʻia mai ka hohonu hoʻoneʻe ʻana o ka alloy ma ke ʻano he hana o ka manawa (a), ka ʻaoʻao ʻo Ti i loko o ka wai ma kahi. 400 nm ka hohonu hoʻoneʻe ʻana o ka alloy (e hoʻomāhuahua ka hohonu ʻino i loko o ka heheʻe ma waho o ka hale huila (alloy mua ma ka hema) b Ta leakage me ka manawa (c) a me ka hakina paʻa i ka hale i hoʻohui ʻole ʻia me ka hoʻoheheʻe ʻana (d) ʻO ka neʻe ʻana o nā mea hou aku. i loko o ka hoʻoheheʻe ʻia ua hoʻolālā ʻia ma ka abscissa (d) (Ti - laina ʻōmaʻomaʻo, Ag - laina poni a me ka hoʻokolohua).
Ma muli o ka emi ʻana o ka wikiwiki o ka mua delamination me ka manawa, ʻo ka ulu ʻana o ka morphology i ka wā delamination e hōʻike ana i ka hopena o ka hōʻemi ʻana i ka wikiwiki delamination.Ma kahi hoʻopaʻa haʻawina mua, ʻike mākou i ka ulu ʻana e like me ka eutectic e like me ka ulu ʻana o nā hale i hoʻopaʻa ʻole ʻia topologically i ka wā e hoʻoneʻe ʻia ai ka Ta15Ti85 precursor alloy e ke keleawe maʻemaʻe melts15.Eia nō naʻe, hōʻike ʻia nā holo lōʻihi o ka hoʻohālikelike kahua kahua (e ʻike i ke Kiʻiʻoniʻoni Hoʻohui 4) i ka wā e liʻiliʻi ai ka wikiwiki mua decomposition, lilo ka ulu ʻana i mea paʻa.Hōʻike ka instability iā ia iho i ka haʻalulu ʻaoʻao o nā flakes, ka mea e pale ai i kā lākou alignment a, no laila, hoʻolaha i ka hoʻokumu ʻana o nā hale pili topologically.ʻO ka hoʻololi ʻana mai ka ulu paʻa paʻa a hiki i ka ulu ʻana o ka pōhaku paʻa ʻole ma kahi kokoke i xi = 250 nm ma ka wikiwiki o 4.7 mm/s.ʻO ka mea ʻē aʻe, ʻo ka hohonu o ka delamination xi o ka hoʻoheheʻe Cu70Ti30 ma kahi o 40 nm ma ka helu like.No laila, ʻaʻole hiki iā mākou ke ʻike i ka hoʻololi ʻana i ka wā e wehe ai i ka huila me ka hoʻoheheʻe Cu70Ti30 (e ʻike i ke Kiʻiʻoniʻoni Hoʻohui 3), no ka mea, ʻo ka hoʻohui ʻana i ka 30% Ti i ka hoʻoheheʻe ʻana e hōʻemi nui i nā kinetics wehe.ʻO ka mea hope loa, ʻoiai ʻaʻole paʻa ka ulu ʻana o ka diffusion-coupled ma muli o ka lohi o ka delamination kinetics, ʻo ka mamao λ0 o nā mea paʻa paʻa ma mua o ka delamination e hoʻokō pono i ke kānāwai \({\lambda }_{0}^{2}V=C\) o ke kūmau. ulu15,31 kahi C he mau.
No ka hoʻāʻo ʻana i nā wānana o ka hoʻohālikelike kahua kahua, ua hana ʻia nā hoʻokolohua hoʻoneʻe alloy me nā laʻana nui a me nā manawa hoʻoneʻe ʻoi aku ka lōʻihi.He kiʻi schematic ka kiʻi 4a e hōʻike ana i nā ʻāpana koʻikoʻi o ka hale i hāʻawi ʻia.Ua like ka hohonu o ka delamination me xi, ka mamao mai ka palena mua o nā pae paʻa a me ka wai a i ka mua delamination.ʻO ka hL ka mamao mai ka pilina paʻa-wai mua i ka lihi o ka hale i hāʻawi ʻia ma mua o ke kālai ʻana.ʻO kahi hL nui e hōʻike ana i kahi leaka Ta ikaika.Mai ke kiʻi SEM o ka laʻana i hāʻawi ʻia, hiki iā mākou ke ana i ka nui hD o ka hale i hāʻawi ʻia ma mua o ke kālai ʻana.Eia naʻe, no ka paʻa ʻana o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka lumi wela, hiki ke mālama i kahi hale i hāʻawi ʻia me ka ʻole o nā mea paʻa.No laila, ua kālai mākou i ka hoʻoheheʻe (ke keleawe waiwai waiwai) no ka loaʻa ʻana o ke ʻano hoʻololi a hoʻohana i ka hC e helu i ka mānoanoa o ke ʻano hoʻololi.
he kiʻikuhi Schematic o ka hoʻololi ʻana o ka morphology i ka wā o ka wehe ʻana i nā haumia a me ka hoʻoholo ʻana i nā ʻāpana geometric: ka mānoanoa o ka papa leakage Ta hL, ka mānoanoa o ka hale delaminated hD, ka mānoanoa o ka hale hoʻohui hC.(b), (c) Hōʻoia hoʻokolohua o nā hopena hoʻohālikelike kahua kahua e hoʻohālikelike ana i nā pauku keʻa SEM a me 3D etched morphology o Ta15Ti85 alloy i hoʻomākaukau ʻia mai Cu (b) a me Cu70Ag30 melts, e hāʻawi ana i nā mea paʻa topological me ka nui o ka paʻa like Structure (c), pae pālākiō. 10 µm.
ʻO nā ʻāpana keʻa o nā hale i hāʻawi ʻia i hōʻike ʻia ma ka fig.4b,c hōʻoia i nā hopena wānana nui o ka hoʻohui ʻana iā Ti a me Ag i Cu melts ma ka morphology a me nā kinetics o ka alloy i hāʻawi ʻia.Ma ka fig.Hōʻike ka Figure 4b i ka ʻāpana haʻahaʻa o ka ʻoki SEM (ma ka ʻaoʻao hema) o ka huila Ta15T85 i hoʻohui ʻia e ka hoʻokomo ʻana i ke keleawe maʻemaʻe no 10 s a i ka hohonu o xi ~ 270 μm.Ma kahi anana manawa hoʻokolohua hiki ke ana, ʻo ia ka nui o nā kauoha o ka nui ma mua o ka hoʻohālikelike kahua kahua, ʻoi aku ka wikiwiki o ka decoupling mua ma lalo o ka wikiwiki o ka paepae i haʻi ʻia ma mua o 4.7 mm/s, ma lalo o ka ulu ʻana o ka paʻa eutectic paʻa paʻa.No laila, manaʻo ʻia e hoʻopili piha ʻia ka hale ma luna o ka peel alo.Ma mua o ka etching, ua hoʻoheheʻe loa ʻia kahi ʻāpana lahilahi o ka mea hoʻoheheʻe kumu (hL = 20 μm), i pili pū me Ta leakage (Table 1).Ma hope o ke kālai kemika o ka māhele waiwai keleawe (akau), koe wale nō kahi ʻāpana lahilahi o ka huila i hāʻawi ʻia (hC = 42 µm), e hōʻike ana i ka hapa nui o ka hale i hāʻawi ʻia i nalowale i ka pono o ka hana i ka wā etching a ʻaʻole, e like me ka mea i manaʻo ʻia, i hoʻopaʻa ʻia me ka topologically ( Fig. 1a)., ke kiʻi ʻākau loa ma ka lālani ʻekolu).Ma ka fig.Hōʻike ʻo 4c i ka pauku kea SEM piha a me nā kiʻi 3D o ka etching o ka hui Ta15Ti85 i wehe ʻia e ka hoʻoheheʻe ʻia i ka hoʻoheheʻe Cu70Ag30 no 10 s a i kahi hohonu o 200 µm.No ka mea, ua wānana ʻia ka hohonu o ka ʻili e piʻi me ka \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) diffusion control kinetics (e nānā i ka Palapala Hoʻohui 4) 15 16, Me ka hoʻohui ʻana o 30% Ag i ka hoʻoheheʻe Cu, ʻo ka emi ʻana o ka hohonu o ka hoʻokaʻawale ʻana mai 270 μm a 220 μm e pili ana i ka emi ʻana o ka helu Peclet p ma kahi helu o 1.5.Ma hope o ke kālai kemika o ka pae waiwai Cu/Ag (akau), ua paʻa ka paʻa o ka hale i hāʻawi ʻia (hC = 200 µm), e hōʻike ana ʻo ia ka mea i wānana ʻia he ʻano bicontinuous topologically i hui pū ʻia (Figure 1, kiʻi ʻākau loa) ka lālani lua a me ka holoʻokoʻa. lalani lalo).Ua hōʻuluʻulu ʻia nā ana a pau o ka huila kumu i hāʻawi ʻia ʻo Ta15T85 i nā melt like ʻole ma ka papa.1. Ke hōʻike pū nei mākou i nā hopena no nā mea hoʻoheheʻe kumu ʻole Ta10Ti90 i hoʻoheheʻe ʻia, e hōʻoiaʻiʻo ana i kā mākou hopena.Ana o ka leakage papa mānoanoa Ta hōʻike i ka hale i hoʻoheheʻe 'ia i loko o ka Cu70Ag30 hehee (hL = 0 μm) mea uuku ma mua o ka maemae Cu hehee (hL = 20 μm).ʻO ka mea ʻē aʻe, ʻo ka hoʻohui ʻana o Ti i ka hoʻoheheʻe ʻana e hoʻoheheʻe i nā hale i hoʻohui ʻia me ka nāwaliwali (hL = 190 μm).ʻO ka emiʻana o ka hoʻoheheʻeʻia o ka hale i hāʻawiʻia ma waena o ka hoʻoheheʻe Cu maʻemaʻe (hL = 250 μm) a me ka hoʻoheheʻe Cu70Ag30 (hL = 150 μm) iʻoi aku ka'ōlelo i loko o nā'āpana i hāʻawiʻia ma muli o Ta10Ti90.
No ka hoʻomaopopo ʻana i ka hopena o nā melts like ʻole, ua hana mākou i kahi loiloi quantitative hou o nā hopena hoʻokolohua ma Fig.Ma ka fig.Hōʻike nā kiʻi 5a-b i nā puʻupuʻu i ana ʻia o nā mea like ʻole ma ke ala o ka exfoliation i nā hoʻokolohua exfoliation ma Cu melt (Fig. 5a) a me Cu70Ag30 melt (Fig. 5b).Hoʻolālā ʻia nā manaʻo o nā mea like ʻole e kūʻē i ka mamao d mai ka delamination i mua a hiki i ka lihi o ka papa delamination i loko o ka mea hoʻopaʻa paʻa a me ka pae wai (hoʻonui ʻia i Cu a i ʻole CuAg) i ka manawa o ka delamination.ʻAʻole like me ECD, kahi i hoʻoholo ʻia ai ka paʻa ʻana o nā mea miscible e ka wikiwiki o ka hoʻokaʻawale ʻana, ma LMD, ua hoʻoholo ʻia ka neʻe ʻana i loko o kahi mea hoʻopaʻa paʻa e ka equilibrium thermodynamic kūloko ma waena o nā pae paʻa a me ka wai, a no laila, nā waiwai coexistence o ka paʻa. nā ʻāpana wai.Nā Kiʻi Mokuʻāina Alloy.Ma muli o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o Ti mai ka huila kumu, e emi ana ka manaʻo Ti me ka piʻi ʻana o d mai ka mua delamination a hiki i ka lihi o ka papa delamination.ʻO ka hopena, ua hoʻonui ʻia ka manaʻo Ta me ka hoʻonui ʻana i ka d ma ka puʻupuʻu, i kūlike me ka simulation kahua kahua (Supplementary Fig. 5).ʻOi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻoheheʻe ʻana o Ti i ka Cu70Ag30 melt ma mua o ka hoʻoheheʻe Cu maʻemaʻe, i kūlike me ka wikiwiki o ka wehe ʻana i ka alloy.ʻO nā kiʻi hoʻopaʻa ʻana i ana ʻia ma Fig.Hōʻike pū ʻo 5b ʻaʻole i mau ka ratio o nā ʻāpana o Ag a me Cu i loko o ka wai ma ka ʻaoʻao o ka huila i hāʻawi ʻia, ʻoiai ma ka hoʻohālikelike ʻana o ke kahua ʻāpana ua manaʻo ʻia ua mau kēia ratio i ka simulation o ka hehee he pseudo-element Cu70Ag30.ʻOiai ʻo kēia ʻokoʻa nui, ʻike ʻia ke kumu hoʻohālike māhele i ka hopena qualitative nui o ka hoʻohui ʻana iā Ag i ke kāohi ʻana i ka leakage Ta.ʻO ka hoʻolikelike ʻana i ka nui o nā ʻanuʻu kuʻuna o nā mea ʻehā a pau i loko o nā mea hoʻopaʻa paʻa a me nā wai e pono ai ke kumu hoʻohālike ʻehā ʻāpana ʻehā o ke kiʻikuhi ʻāpana TaTiCuAg, aia ma waho o ke kiko o kēia hana.
Hoʻopili ʻia ka hoʻopaʻa ʻana ma muli o ka mamao d mai ka delamination mua o ka huila Ta15Ti85 ma (a) hoʻoheheʻe Cu maʻemaʻe a me (b) hoʻoheheʻe Cu70Ag30.Ka hoohalike ana o ka hakina leo i anaia o na mea paa ρ(d) o ka hale i haawiia (laina paa) me ka wanana manao e pili ana i ka hoohalike me ka leaka ole Ta (laina kaha).(1) (c) Hoʻonui i ka wānana hoohalike.(1) Hoʻoponopono ʻia ka hoohalike ma ke alo delamination.(2) ʻO ia hoʻi, manaʻo ʻia ka leakage Ta.E ana i ka laula pili λw a me ka mamao λs (d).Hōʻike nā pahu kuhi i ka ʻokoʻa maʻamau.
Ma ka fig.Hoʻohālikelike ʻo 5c i ka hakina leo i ana ʻia o nā mea paʻa ρ(d) (laina paʻa) no nā hale Cu a me Cu70Ag30 i hāʻawi ʻia maʻemaʻe mai ka hoʻoheheʻe ʻana me ka wānana theoretical (laina dashed) i loaʻa mai ka mālama nui ʻana me ka hoʻohana ʻana i ke ana ʻia ʻo Ta i loko o ka paʻa paʻa \({ c }_ {Ta}^{s}(d)\) (Fig. 5a,b) a e haʻalele i ka leakage o Ta a me ka lawe ʻana o Ta ma waena o nā paʻa me nā hohonu like ʻole o ka kaʻawale.Inā hoʻololi ʻo Ta mai ka paʻa a i ka wai, pono e puʻunaue hou ʻia nā Ta a pau i loko o ka huila kumu i loko o kahi mea paʻa paʻa.No laila, i loko o kēlā me kēia papa o ka hale mamao e kū pono ana i ke kuhikuhi o ka wehe ʻana i ka huila, ʻo ka mālama ʻana o ka nuipaʻa ʻo ia ka \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d )={c}_ {Ta}^{0}(d){S}_{t}\), kahi o \({c}_{Ta}^{s}(d)\) a me \({c ʻO }_{Ta }^ {0}\) nā manaʻo Ta ma ke kūlana d i loko o ka mea hoʻopaʻa a me ka huila matrix, kēlā me kēia, a ʻo Ss(d) a me St nā ʻāpana keʻa o ka mea hoʻopaʻa paʻa a me ka ʻāpana mamao holoʻokoʻa. pakahi.Hōʻike kēia i ka hapa leo o nā mea paʻa i ka papa mamao.
Hiki ke hoʻohana maʻalahi kēia i ke ʻano o ka hoʻoheheʻe ʻana o Cu maʻemaʻe a me Cu70Ag30 me ka hoʻohana ʻana i nā pihi \({c}_{Ta}^{s}(d)\) pili i ka laina polū.Hoʻopili ʻia kēia mau wanana ma ke kiʻi 5c e hōʻike ana i ka nānā ʻole ʻana i ka leakage Ta he mea wānana maikaʻi ʻole ia o ka puʻunaue hapa leo.Leak-free lehulehu conservation wanana i ka monotonic emi o ka leo hakina me ka hoonui d, i qualitatively nānā 'ia ma maemae Cu melts, akā, 'aʻole ma Cu70Ag30 hehee ai, kahi ρ(d) i ka palena iki.Eia hou, alakaʻi kēia i ka manaʻo nui o nā hakina leo ma ke alo hoʻokaʻawale no nā mea hoʻoheheʻe ʻelua.No ka mea liʻiliʻi loa d ≈ 10 µm, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o nā helu ρ no nā hehee ʻelua ma mua o 0.5, aʻo nā helu ρ i ana ʻia no nā melts Cu a me Cu70Ag30 he kiʻekiʻe iki aʻe ma mua o 0.3 a me 0.4.
No ke koʻikoʻi i ke kuleana nui o ka leakage Ta, a laila hōʻike mākou e hiki ke hoʻopau ʻia ka ʻokoʻa nui ma waena o nā waiwai ρ i ana ʻia a wānana kokoke i ka mua decomposition ma o ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i kā mākou wanana theoretical e hoʻokomo i kēia leakage.No keia kumu, e helu kakou i ka huina nui o na Atoma Ta e kahe ana mai ka paa a i ka wai ke nee ka mua palaho ma kahi mamao Δxi = vΔt i ka manawa Δt Δxi = vΔt, kahi \(v={\dot{x )) _{i }( t )\) – hiki ke loaʻa ka delamination rate, ka hohonu a me ka manawa mai ka pilina i ʻike ʻia \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) deaeration.ʻO ke kānāwai kūloko o ka mālama ʻana i ka nuipa ma ke alo o ka hoʻokaʻawale ʻana (d ≈ 0) ʻo ia ka ΔN = DlglΔtSl/va, kahi gl ka gradient kukū o Ta atoms i loko o ka wai, ʻo va ka leo atomika e pili ana i ka ʻike i wehewehe ʻia he ʻāpana atomic, a ʻo Sl = St − Ss ka ʻāpana kea o ke kahawai wai ma ke alo delamination.Hiki ke helu ʻia ka gradient gradient gl ma ka manaʻo ʻana he waiwai mau ka ʻātoma o Ta \({c}_{Ta}^{l}\) ma ke kikowaena a he liʻiliʻi loa i loko o ka heheʻe ma waho o ka papa exfoliated. haawi \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) No laila, \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\).Ke neʻe ka mua i kahi mamao Δxi, ua like ka hakina paʻa me ka huina o nā ʻātoma Ta i wehe ʻia mai ka huila kumu, \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t} { c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\), i ka huina o ka huina Ta e kahe ana iloko o ka wai, ΔN, a komo iloko o ka mea paa paa\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\).ʻO kēia hoohalike, me ka ʻōlelo ma luna no ΔN a me nā pilina St = Ss + Sl a me nā pae ma ke alo delamination.
Ma ka palena o ka solubility ʻaʻole o nā ʻātoma Ta, e hōʻemi ana i kahi wānana mua o ka loaʻa ʻole o nā leaka, \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} \) wai ( \({c }_{Ta}^{l}=0\)).Ke hoʻohana nei i nā koina \({c}_{Ta}^{l}\e pili ana i 0.03\) mai nā ana hoʻokolohua (ʻaʻole i hōʻike ʻia ma Fig. 5a, b) a me nā helu Peclet p ≈ 0.26 a me p ≈ 0.17 a me nā koina paʻa \ ( {c}_{Ta}^{s}\ma kahi o 0.3\) a me \({c}_{Ta}^{s}\ma kahi o 0.25\) no Cu a me Cu70Ag30 melts, e loaa ia makou ka waiwai wanana o ka hehee, ρ ≈ 0.38 a me ρ ≈ 0.39.Kūlike maikaʻi kēia mau wānana me nā ana.Hiki ke wehewehe ʻia ke koena o nā ʻokoʻa (i wānana ʻia 0.38 vs. i ana ʻia 0.32 no ka hehee Cu maʻemaʻe a me 0.39 i wānana ʻia vs. i ana ʻia 0.43 no Cu70Ag30 hehee) hiki ke wehewehe ʻia e ka maopopo ʻole o ke ana ʻana no nā haʻahaʻa haʻahaʻa Ta i nā wai (\( {c }_{Ta }^ {l}\ma kahi o 0.03\)), i manaʻo ʻia e ʻoi aku ka nui ma ka hoʻoheheʻe keleawe maʻemaʻe.
ʻOiai ua hana ʻia nā hoʻokolohua o kēia manawa ma luna o nā mea hoʻoheheʻe kumu kikoʻī a me nā mea hoʻoheheʻe, manaʻo mākou e kōkua nā hopena o ka loiloi o kēia mau hoʻokolohua i ka loaʻa ʻana o nā hoohalike.(2) Hoʻohana ākea i nā ʻōnaehana doping LMD ʻē aʻe a me nā ʻano hana like ʻole e like me Solid State Impurity Removal (SSD).A hiki i kēia manawa, ua nānā ʻole ʻia ka mana o ka leakage o nā mea immiscible ma ka hale LMD.ʻO ka mea nui kēia ma muli o ka nui ʻole o kēia hopena i ka ECDD, a i kēia manawa ua manaʻo ʻia ʻo NMD e like me REC.Eia naʻe, ʻo ka ʻokoʻa koʻikoʻi ma waena o ECD a me LMD ʻo ia i loko o ka LMD ka hoʻonui nui ʻia o ka solubility o nā mea hiki ʻole i ka wai ma muli o ke kiʻekiʻe o ka neʻe ʻana o nā mea miscible ma ka ʻaoʻao wai o ka interface (\({c}_{Ti} ^{ l}\)), ʻo ia hoʻi ka mea e hoʻonui ai i ka neʻe ʻana o nā mea hiki ʻole ke hoʻoheheʻe ʻia (\({c}_{Ta}^{l}\)) ma ka ʻaoʻao wai o ka interface a hoʻemi i ka hakina leo i wānana ʻia e ka hoʻohālikelike mokuʻāina paʻa. .(2) Aia kēia hoʻomaikaʻi ʻana ma muli o ka loaʻa ʻana o ka paʻa-wai i ka wā LMD i loko o ke kaulike thermodynamic kūloko, no laila ke kiʻekiʻe \({c}_{Ti}^{l}\) kōkua i ka hoʻomaikaʻi \({c} _ {Ta} ^{l}\ Pēlā nō, hiki i ke kiʻekiʻe \({c}_{Ti}^{s}\) ke hoʻokomo ʻia ʻo Cu i loko o nā mea hoʻopaʻa paʻa, a ʻokoʻa ka neʻe ʻana o Cu paʻa i loko o kēia mau mea paʻa mai kahi 10% mālie. ʻAʻole hiki ke emi i nā waiwai ma ka lihi o ka papa liʻiliʻi i hāʻawi ʻia (Supplementary Fig. 6). I ka hoʻokaʻawale ʻana, ʻo ka hoʻoneʻe electrochemical o Ag mai nā mea hoʻohui AgAu e ECD he hopena ʻole equilibrium ʻaʻole e hoʻonui i ka solubility o Au i loko. ka electrolyte. Ma waho aʻe o ka LMD, ke manaʻolana nei mākou e pili ana kā mākou hopena i nā drive state solid, kahi i manaʻo ʻia ai ka palena paʻa e mālama i ka equilibrium thermodynamic kūloko i ka wā o ka wehe ʻana. ʻO nā mea paʻa i ka papa i hāʻawi ʻia o ka hale SSD i ʻike ʻia, e hōʻike ana i ka wā o ka ʻelele aia ka hemo ʻana o ka ligament paʻa, pili me ka leakage o nā mea immiscible.
A me ka hoohalike.(2) I mea e wānana ai i ka emi nui o ka hakina paʻa ma mua o ka wehe ʻana i ke alo ma muli o ka lele ʻana o Ta, pono nō hoʻi e noʻonoʻo i ka lawe ʻana o Ta i ka ʻāpana wehe ʻana i ka alloy i mea e hoʻomaopopo ai i ka hāʻawi ʻana i ka hakina paʻa i ka holoʻokoʻa. ka papa hoʻoneʻe ʻana i ka alloy, i kūlike me ke keleawe maʻemaʻe a me ka hoʻoheheʻe Cu70Ag30.No ka hoʻoheheʻe Cu70Ag30 (laina ʻulaʻula ma Fig. 5c), ρ(d) ka liʻiliʻi ma kahi o ka hapalua o ka papa i hāʻawi ʻia.ʻO kēia ka liʻiliʻi ma muli o ka nui o ka nui o Ta i loko o ka mea hoʻopaʻa paʻa ma kahi kokoke i ka lihi o ka papa i hāʻawi ʻia ma mua o ka hui kumu.ʻO ia hoʻi, no d ≈ 230 μm \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\, > \,{S}_{t}{c} _ { Ta}^{0}\), a i ʻole like loa, ʻoi aku ka nui o ke ana ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 ma mua o ka wānana.(1) ʻAʻohe leaka\({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\approx. 0.2\).ʻO ia ke ʻano o ka lawe ʻia ʻana o kahi ʻāpana o ka Ta e pakele ai mai ke alo kaʻawale a i kahi ʻāpana mamao mai kēia mua aku, e laha ana i loko o ka wai a me ka pilina paʻa-wai, kahi i waiho hou ʻia ai.
ʻO kēia hoʻihoʻi hou ʻana he hopena ʻē aʻe o Ta leakage e hoʻonui ai i nā mea hoʻopaʻa paʻa Ta, a hiki ke wehewehe ʻia ka mahele ʻāpana paʻakikī ma ke ʻano he kaulike o ka leakage Ta a me ka hoʻihoʻi hou ʻana.No ka hoʻoheheʻe ʻana o Cu70Ag30, piʻi ka nui o ka Ag i loko o ka wai me ka hoʻonui ʻana i ka d (laina ʻeleʻele ʻeleʻele ma Fig. 5b) e hōʻemi i ka leakage Ta ma ka hoʻemi ʻana i ka solubility Ta, e alakaʻi i ka piʻi ʻana i ka ρ (d) me ka hoʻonui ʻana d ma hope o ka hiki ʻana i kahi liʻiliʻi. .Mālama kēia i kahi ʻāpana paʻa nui e pale ai i ka ʻāpana ma muli o ka wehe ʻana o ka paʻa paʻa, e wehewehe ana i ke kumu o nā hale i hāʻawi ʻia ma Cu70Ag30 melts e hoʻomau i ka kūpaʻa ma hope o ka etching.ʻO ka mea like ʻole, no ka hoʻoheheʻe ʻana o ke keleawe maʻemaʻe, ka leakage a me ka hoʻihoʻi hou ʻana kokoke e hoʻopau kekahi i kekahi, e hopena i ka hoʻemi lohi ʻana i nā mea paʻa ma lalo o ka paepae ʻāpana no ka hapa nui o ka papa i hāʻawi ʻia, e waiho wale ana i kahi ʻāpana lahilahi loa e paʻa i ka pololei o ke kūkulu kokoke i ka palena o ka. papa hāʻawi ʻia.(Fig. 4b, Papa 1).
I kēia manawa, ua kālele nui kā mākou mau loiloi i ka wehewehe ʻana i ka mana ikaika o ka leakage o nā mea miscible i loko o kahi ʻano dislocating ma ka hakina paʻa a me ka topology o nā hale i hāʻawi ʻia.I kēia manawa, e huli kākou i ka hopena o kēia leakage i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o ka hale bicontinuum i loko o ka papa i hāʻawi ʻia, ka mea maʻamau i ka wā LMD ma muli o ke kiʻekiʻe o ka hoʻoponopono wela.He ʻokoʻa kēia me ka ECD kahi ʻaʻole i loaʻa ka coarsening i ka wā e wehe ʻia ai ka huila, akā hiki ke hana ʻia e ka annealing i nā mahana kiʻekiʻe ma hope o ka wehe ʻana i ka alloy.I kēia manawa, ua hoʻohālike ʻia ka coarsening i loko o ka LMD ma lalo o ka manaʻo e hiki mai ana ma muli o ka laha ʻana o nā mea immiscible ma ke kikowaena paʻa-wai, e like me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka ʻili o nā hale nanoporous ECD annealed.No laila, ua hoʻohālike ʻia ka nui o ka paʻa me ka hoʻohana ʻana i nā kānāwai scaling maʻamau no ka hoʻonui ʻana i ka capillary.
kahi o tc ka manawa coarsening, i hoakakaia e like me ka manawa i hala ma hope o ka hele ana o ka delamination mua ma ka hohonu xi i loko o ka papa delamination (kahi λ he kumu waiwai mua o λ00) a hiki i ka hopena o ka hoʻokolohua delamination, a me ka helu helu n = 4 diffuse i ka ʻili.Pono e hoʻohana ʻia ka Eq me ka akahele.(3) E wehewehe i nā ana o λ a me ka mamao d no ka hale hope loa me ka haumia ʻole ma ka hopena o ka hoʻokolohua.Loaʻa kēia ma muli o ka lōʻihi o ka hoʻonui ʻana o ka ʻāina kokoke i ka lihi o ka papa i hāʻawi ʻia ma mua o ka ʻāina kokoke i mua.Hiki ke hana i keia me na hoohalike hou aku.(3) Kūkākūkā me tc a me d.Hiki ke loaʻa maʻalahi kēia pilina ma ka wānana ʻana i ka hohonu o ka wehe ʻana o ka huila ma ke ʻano he hana o ka manawa, \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\), e hāʻawi ana i tc(d) = te − tf(d), kahi ʻo te ka lōʻihi o ka hoʻokolohua holoʻokoʻa, \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l} ʻO {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) ʻo ia ka manawa e hiki ai ke alo delamination i kahi hohonu e like me ka hohonu delamination hope me ka d.E hoʻopili i kēia huaʻōlelo no tc(d) i ka hoohalike.(3) E wānana λ(d) (e nānā i ka palapala hou 5).
No ka hoʻāʻo ʻana i kēia wānana, ua hana mākou i nā ana o ka laulā a me ka mamao ma waena o nā pūʻolo ma nā ʻāpana keʻa piha o nā hale i hāʻawi ʻia i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi Hoʻohui 9 no nā hoʻoheheʻe Cu a me Cu70Ag30.Mai ka laina scan perpendicular to the delamination direction ma okoa d mai ka delamination front, loaa ia makou ka awelika laula λw(d) o Ta-waiwai puolo a me ka awelika mamao λs(d) mawaena o na puolo.Hōʻike ʻia kēia mau ana ma ka fig.5d a hoohalikeia me na wanana o ka hoohalike.(3) i ka Fig. 10 hou no nā waiwai like ʻole o n.Hōʻike ka hoʻohālikelike e hāʻawi ana i kahi index diffusion ili o n = 4 i nā wānana maikaʻi ʻole.ʻAʻole i hoʻomaikaʻi maikaʻi ʻia kēia wanana ma ke koho ʻana i ka n = 3 no ka hoʻoheheʻe ʻana o ka capillary i hoʻopuehu nui ʻia, kahi i manaʻo ʻia e hāʻawi i kahi kūpono ʻoi aku ka maikaʻi ma muli o ka lele ʻana o Ta i ka wai.
ʻAʻole he mea kupanaha kēia ʻokoʻa nui ma waena o ke kumumanaʻo a me ka hoʻokolohua, ʻoiai ʻo Eq.(3) e wehewehe ana i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka puʻupuʻu ma kahi hakina leo mau ρ, a ma LMD ʻaʻole mau ka hakina paʻa ρ.Hoʻololi ρ i loko o ka papa i wehe ʻia ma ka hopena o ka wehe ʻana i ka alloy, e like me ka hōʻike ʻana ma ka fig.5c.ρ hoʻololi pū me ka manawa i ka wā o ka wehe ʻana i nā haumia ma kahi hohonu hoʻoneʻe paʻa, mai ka waiwai o ke alo o ka wehe ʻana (ʻo ia ka mea maʻamau i ka manawa a no laila kūʻokoʻa i ka tf a me d) i ka waiwai i ana ʻia o ρ (d) i hōʻike ʻia ma Fig. 5c pili i ka manawa hope.Mai fig.3d, hiki ke koho ʻia he 0.4 a me 0.35 ka helu mua o ka pohō no nā AgCu a me Cu maʻemaʻe, ʻoi aku ka kiʻekiʻe ma mua o ka waiwai hope o ρ i ka manawa te.He mea nui e hoʻomaopopo i ka emi ʻana o ka ρ me ka manawa ma kahi paʻa d he hopena pololei ia o ka hiki ʻana mai o kahi gradient hoʻopaʻa ʻana o ka mea miscible (Ti) i loko o ka wai.Ma muli o ka emi ʻana o ka neʻe ʻana o Ti i loko o nā wai me ka piʻi ʻana o d, ʻo ka ʻike kaulike o Ti i loko o nā mea paʻa he hana hoʻohaʻahaʻa hoʻi ia o d, e alakaʻi ana i ka hemo ʻana o Ti mai nā mea paʻa paʻa a me ka emi ʻana o ka hakina paʻa i ka manawa.Hoʻopili pū ʻia ka hoʻololi kino i ka ρ e ka leakage a me ka hoʻihoʻi hou ʻana o Ta.No laila, ma muli o nā hopena hou aʻe o ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻihoʻi hou ʻana, manaʻo mākou e hiki mai ana ka coarsening i ka wā LMD, ma ke ʻano he lula, e hana ʻia ma nā hakina leo mau ʻole, kahi e alakaʻi ai i ka hoʻomohala ʻana i ka hoʻohui ʻana i ka coarsening capillary, akā ma muli o ka diffusion i loko. wai a ʻaʻole wale ma ka palena paʻa-wai.
Nā mea hoʻohālikelike.(3) ʻAʻole i helu ʻia ka laulā paʻa a me nā ana spacing no 3 ≤ n ≤ 4 (Hoʻohui Fig. 10), e hōʻike ana ʻaʻole ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻihoʻi hou ʻana ma muli o ka hoʻemi ʻana o ka interface.No ka coarsening capillary, ua manaoia e like ka hilinai ana o λw a me λs i ka d, oiai ke hoike mai nei ka 5d i ka pii ana o λs me d i oi aku ka wikiwiki ma mua o λw no na hehee Cu a me Cu70Ag30 maemae.ʻOiai ʻo ke kumumanaʻo coarsening e noʻonoʻo ana i ka wehe ʻana a me ka hoʻihoʻi hou ʻana e pono e noʻonoʻo ʻia e wehewehe i kēia mau ana me ka quantitatively, ua manaʻo ʻia kēia ʻokoʻa ma ke ʻano qualitative, ʻoiai ʻo ka hoʻopau piha ʻana o nā mea paʻa liʻiliʻi e hoʻonui i ka mamao ma waena o nā mea paʻa.Eia kekahi, hiki i nā λs o ka Cu70Ag30 hehee i kona waiwai nui ma ka lihi o ka papa me ka ʻole o ka alloy, akā ʻo ka ʻoiaʻiʻo o ka hoʻomāhuahua ʻana o ka hoʻoheheʻe keleawe maʻemaʻe i ka monotonically hiki ke wehewehe ʻia e ka piʻi ʻana o ka neʻe ʻana o Ag i ka wai, kahi. hoʻohana ʻia ka d no ka wehewehe ʻana i ka ρ(d) ma ke kiʻi 5c ka hana nonmonotonic.ʻO ka hoʻonui ʻana i ka neʻe ʻana o ka Ag me ka hoʻonui ʻana d ke kāohi nei i ka leakage Ta a me ka hoʻoheheʻe binder, e alakaʻi ana i ka emi ʻana o nā λs ma hope o ka hiki ʻana i ka waiwai kiʻekiʻe.
ʻO ka hope, e hoʻomanaʻo i nā haʻawina kamepiula no ka hoʻoheheʻe ʻana o ka capillary i ka hakina leo mau e hōʻike ana i ka wā e hāʻule ai ka hakina leo ma lalo o ka paepae o kahi kokoke i 0.329.30, ua ʻāpana nā ʻāpana i ka wā o ka coarsening.I ka hoʻomaʻamaʻa ʻana, ua emi iki paha kēia paepae no ka mea ʻo ka ʻāpana a me ka hōʻemi ʻana o ke ʻano hui like e hiki mai ana ma ka pālākiō manawa i hoʻohālikelike ʻia a ʻoi aku paha ma mua o ka huina o ka manawa wehe ʻia i kēia hoʻokolohua.ʻO ka ʻoiaʻiʻo o ka hoʻoheheʻe ʻana o nā hale i hāʻawi ʻia ma Cu70Ag30 e paʻa i ko lākou kūpaʻa ʻana ʻoiai ʻo ρ(d) ma lalo iki o 0.3 i ka laulā awelika o d e hōʻike ana i ka ʻāpana, inā he hapa wale nō.Hiki ke hilinaʻi ʻia ka paepae hakina leo no ka ʻāpana ʻāpana i ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hoʻihoʻi hou ʻana.
Hāʻawi kēia haʻawina i ʻelua mau hopena nui.ʻO ka mua, a ʻoi aku ka maʻalahi, hiki ke hoʻomalu ʻia ka topology o nā hale i hāʻawi ʻia e LMD ma ke koho ʻana i ka hehee.Ma ke koho ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana e hōʻemi i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka mea immiscible A o ka AXB1-X base alloy i ka hoʻoheheʻe ʻana, ʻoiai i kaupalena ʻia, hiki ke hana ʻia kahi hale i hāʻawi ʻia e hoʻopaʻa i kona hui pū ʻana a hiki i nā haʻahaʻa haʻahaʻa o ka mea papahele X a me ka hoʻonohonoho pono. .Ua ʻike mua ʻia ua hiki kēia no ECD25, akā ʻaʻole no LMD.ʻO ka hopena ʻelua, ʻo ia ka mea nui loa, ʻo ia ke kumu i hiki ai i ka LMD ke mālama ʻia ka paʻa o ke kūkulu ʻana ma o ka hoʻololi ʻana i ka mea hāʻawi ʻia, he mea hoihoi ia iā ia iho a hiki ke wehewehe i nā ʻike o kā mākou TaTi alloy ma Cu a me CuAg maʻemaʻe i hoʻoheheʻe ʻia i loko ʻoi aku ka maʻamau e wehewehe i nā ʻokoʻa koʻikoʻi, i hoʻohaʻahaʻa mua ʻia ma waena o ECD a me LMD.
I ka ECD, mālama ʻia ka hui pū ʻana o ka hale ma ka mālama ʻana i ka nui o ka wehe ʻana i ka haumia ma kahi pae haʻahaʻa X, e mau ana i ka manawa no ka ikaika hoʻokele paʻa, liʻiliʻi e mālama pono i ka mea miscible B i loko o ka mea hoʻopaʻa paʻa i ka wā e wehe ʻia ai ka haumia e mālama. ka nui paʻa.ua lawa ka hakina ρ i mea e pale ai i ka mokuna25.I loko o LMD, emi iho ka huina hoʻoneʻe hao \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) me ka manawa ma muli o ka diffusion liʻiliʻi kinetics.No laila, me ka nānā 'ole i ke 'ano o ka heheehe 'ana e pili wale ana i ka Peclet helu p, ka delamination rate hiki koke i ka waiwai li'ili'i e hiki ai ke mālama i ka nui o B i loko o ka pa'a pa'a, i 'ike pono 'ia ma ka 'oia'i'o o ρ ma ka delamination. e mau ana ka mua me ka manawa.ʻOiaʻiʻo a ma luna o ka paepae ʻāpana.E like me ka hōʻike ʻana i ka simulation kahua, hiki koke ka peel i kahi waiwai liʻiliʻi e hoʻopau i ka ulu ʻana o ka paʻa eutectic, a laila e hoʻomaʻamaʻa i ke kūkulu ʻia ʻana o nā hale i hoʻopaʻa ʻia topologically ma muli o ka neʻe ʻana o nā lamellae.No laila, ʻo ka ʻokoʻa koʻikoʻi ma waena o ECD a me LMD aia i ka hoʻololi ʻana o ka delamination mua ma o ka ʻōnaehana kūloko o ka papa ma hope o ka māhele ʻana a me ρ, ma mua o ka helu delamination.
Ma ECD, ρ a me ka hoʻohui ʻana e mau ana ma ka papa mamao.I loko o ka LMD, ʻokoʻa, ʻokoʻa nā mea ʻelua i loko o kahi papa, i hōʻike maopopo ʻia i loko o kēia haʻawina, e palapala ʻia ana i ka manaʻo atomic a me ka hāʻawi ʻana o ρ i loko o ka hohonu o nā hale i hāʻawi ʻia i hana ʻia e ka LMD.ʻElua kumu o kēia hoʻololi.ʻO ka mua, ʻoiai ma kahi palena ʻole hiki ke hoʻoheheʻe ʻia ʻo A, ʻo ka gradient kukū B i loko o ka wai, ʻaʻole i loaʻa i ka DZE, e hoʻoulu i kahi ʻanuʻu kukū A i loko o ka mea paʻa paʻa, aia i loko o ke kaulike kemika me ka wai.ʻO ka gradient A, e hoʻoulu i kahi gradient ρ i loko o ka papa me ka haumia ʻole.ʻO ka lua, ʻo ka leakage o A i loko o ka wai ma muli o ka non-zero solubility e hoʻololi hou i ka hoʻololi spatial o ρ i loko o kēia papa, me ka hoʻohaʻahaʻa hoʻohaʻahaʻa e kōkua ana i ka mālama ʻana i ka ρ kiʻekiʻe a ʻoi aku ka spatially like ʻole e mālama i ka pilina.
ʻO ka mea hope loa, ʻoi aku ka paʻakikī o ka ulu ʻana o ka nui o ka paʻa a me ka hoʻohui ʻana i loko o ka papa i hāʻawi ʻia i ka wā LMD ma mua o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka capillary diffusion-limited i ka hakina leo mau, e like me ka mea i manaʻo mua ʻia e ka hoʻohālikelike me ka coarsening o nā hale ECD nanoporous annealed.E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ʻaneʻi, ʻike ʻia ka coarsening ma LMD i loko o kahi hakina paʻa ʻokoʻa ʻokoʻa a hoʻololi pinepine ʻia e ka hoʻololi diffusional o A a me B i ke kūlana wai mai ka delamination i mua a i ka lihi o ka papa i hoʻokaʻawale ʻia.ʻAʻole hiki i nā kānāwai scaling no ka coarsening capillary i kaupalena ʻia e ka ʻili a i ʻole ka hoʻopuehu nui ʻana i ka hoʻololi ʻana i ka laulā a me ka mamao ma waena o nā pūʻolo i loko o kahi papa i hāʻawi ʻia, me ka manaʻo o ka lawe ʻana o A a me B e pili ana i nā gradients hoʻoheheʻe wai e pāʻani i nā kuleana like a i ʻole.ʻOi aku ka mea nui ma mua o ka hōʻemi ʻana i ka wahi o ka interface.ʻO ka hoʻomohala ʻana i kahi manaʻo e noʻonoʻo ana i kēia mau hopena like ʻole he manaʻo nui no ka wā e hiki mai ana.
Ua kūʻai ʻia nā alloys binary Titanium-tantalum mai Arcast, Inc (Oxford, Maine) me ka hoʻohana ʻana i kahi lako mana induction 45 kW Ambrell Ekoheat ES a me kahi kīʻaha keleawe hoʻoluʻu wai.Ma hope o kekahi mau wela, ua hoʻopiliʻia kēlā me kēia huila no nā hola 8 ma kahi mahana i loko o 200 ° C. o ka helu hoʻoheheʻe e loaʻa ai ka homogenization a me ka uluʻana o ka palaoa.ʻO nā laʻana i ʻoki ʻia mai kēia master ingot i hoʻopaʻa ʻia i nā uea Ta a hoʻokuʻu ʻia mai kahi lima robotic.Ua hoʻomākaukau ʻia nā ʻauʻau metala ma ka hoʻomehana ʻana i ka hui ʻana o 40 g Cu (McMaster Carr, 99.99%) me Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) a i ʻole nā ​​ʻāpana Ti i ka mana kiʻekiʻe me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻōnaehana hoʻomehana induction 4 kW Ameritherm Easyheat a hiki i ka pau ʻana.ʻauʻau.hehee wela piha.E ho'ēmi i ka mana a hoʻokuʻu i ka ʻauʻau e hoʻoulu a hoʻohālikelike ʻia no ka hapalua hola ma kahi mahana hopena o 1240 ° C.A laila hoʻohaʻahaʻa ʻia ka lima robotic, hoʻokomo ʻia ka hāpana i loko o ka ʻauʻau no kahi manawa i koho mua ʻia a wehe ʻia no ka hoʻomaha.ʻO ka hoʻomehana ʻana o ka billet alloy a me LMD i lawe ʻia i loko o kahi lewa o ka argon maʻemaʻe kiʻekiʻe (99.999%).Ma hope o ka wehe ʻana i ka huila, ua poni ʻia nā ʻāpana keʻa o nā laʻana a nānā ʻia me ka microscopy optical a me ka scanning electron microscopy (SEM, JEOL JSM-6700F).Ua hana ʻia ka nānā ʻana o ka elemental e ka ikehu dispersive X-ray spectroscopy (EDS) ma SEM.Ua ʻike ʻia ka microstructure ʻekolu-dimensional o nā laʻana i hāʻawi ʻia ma ka hoʻoheheʻe ʻana i ka pae waiwai keleawe i hoʻopaʻa ʻia i loko o kahi solution 35% nitric acid (analytical grade, Fluka).
Hana ʻia ka simulation me ka hoʻohana ʻana i ke kumu hoʻohālike i kūkulu mua ʻia o ke kahua o ka māhele decoupling o ka alloy ternary15.Hoʻopili ke kŘkohu i ka hoʻololi ʻana o ka māhele māhele ϕ, ka mea e hoʻokaʻawale ai ma waena o nā pae paʻa a me ka wai, i ke kahua koʻikoʻi ci o nā mea hoʻohuihui.Hōʻike ʻia ka huina o ka ikehu manuahi o ka ʻōnaehana
kahi f(φ) ka hikiwawe pale pālua me ka liʻiliʻi ma φ = 1 a me φ = 0 e pili ana i nā mea paʻa a me nā wai, kēlā me kēia, a ʻo fc(φ, c1, c2, c3) ka hāʻawi kemika i ke kūʻokoʻa leo e wehewehe ana i ka nui o ka ikehu. o na waiwai thermodynamic alloy.No ka hoʻolikelike ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana o Cu a i ʻole CuTi maʻemaʻe i loko o nā huila TaTi, hoʻohana mākou i ke ʻano like fc(φ, c1, c2, c3) a me nā ʻāpana e like me ka kuhikuhi.15. No ka wehe ʻana i nā huila TaTi me nā hoʻoheheʻe CuAg, ua maʻalahi mākou i ka ʻōnaehana quaternary (CuAg) TaTi i kahi ʻōnaehana ternary maikaʻi me nā ʻāpana like ʻole e pili ana i ka hoʻopaʻa ʻana o Ag, e like me ia i ho'ākāka ʻia ma ka Palapala Hoʻohui 2. Loaʻa ʻia ke kahua hoʻokūkū ma ke ʻano ʻano like ʻole i ke ʻano
Ma hea \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\left({\delta}_{ij}-{c}_{j} \'ākau)\) 'o ia ka matrix mobility atomic, a 'o Lϕ ke ho'omalu nei i nā kinetics o ka ho'opili 'ātoma ma ka pilina pa'a-wai.
Hiki ke loaʻa nā ʻikepili hoʻokolohua e kākoʻo ana i nā hopena o kēia haʻawina ma ka waihona ʻikepili hoʻohui.Hāʻawi ʻia nā ʻāpana simulation i ka ʻike hou aku.Loaʻa nā ʻikepili a pau mai nā mea kākau ma ke noi.
Wittstock A., Zelasek W., Biner J., Hoa SM a me Baumer M. Nanoporous gula catalysts no ka haʻahaʻa wela koho kinoea-phase oxidative hui o ka methanol.ʻEpekema 327, 319–322 (2010).
Zugic, B. et al.Hoʻoholo ka hui hou ʻana i ka hana catalytic o nā mea hoʻoheheʻe gula-kālā nanoporous.Kahukula lahui.16, 558 (2017).
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. Platinum-coated nanoporous gula: he haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa electrocatalyst no PEM wahie.Nūpepa #165, 65–72 (2007).
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW a me Erlebacher, J. Oxygen ho'ēmi i ka nanoporous metala-ion wai composite electrocatalysts.Kahukula lahui.9, 904 (2010).
Lang, X., Hirata, A., Fujita, T. a me Chen, M. Nanoporous hybrid metala / oxide electrodes no electrochemical supercapacitors.Nanotechnology aupuni.6, 232 (2011).
Kim, JW et al.ʻO ka maikaʻi o ka hui ʻana o ka niobium me nā mea hoʻoheheʻe metala e hana i nā hale porous no nā capacitors electrolytic.Nupepa.84, 497–505 (2015).
ʻO Bringa, EM a me nā mea ʻē aʻe. He mea kūʻē paha nā mea nanoporous i ka radiation?Nanolet.12, 3351–3355 (2011).