د Nature.com لیدلو لپاره مننه.تاسو د محدود CSS ملاتړ سره د براوزر نسخه کاروئ.د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ).برسېره پردې، د روان ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه ښکاره کوو.
په یو وخت کې د دریو سلایډونو کاروسیل ښکاره کوي.په یو وخت کې د دریو سلایډونو له لارې حرکت کولو لپاره مخکیني او راتلونکی تڼۍ وکاروئ، یا په پای کې د سلایډ بټونو څخه کار واخلئ ترڅو په یو وخت کې درې سلایډونو ته لاړ شئ.
په تیرو څو کلونو کې، د مختلف موادو لپاره د الټرا لوی انټرفیسونو سره د نانو-/میسو-سیز سوري او جامع جوړښتونو جوړولو لپاره د مایع فلزاتو الیاژ چټک پرمختګ شوی.په هرصورت، دا طریقه اوس مهال دوه مهم محدودیتونه لري.لومړی، دا د الماس ترکیبونو محدود سلسلې لپاره د لوړ ترتیب ټوپولوژي سره دوه اړخیز جوړښتونه رامینځته کوي.دوهم، جوړښت د تودوخې د جلا کولو په جریان کې د پام وړ پراخیدو له امله د باندر لوی اندازه لري.دلته، موږ په کمپیوټري او تجربوي توګه وښایه چې دا محدودیتونه د فلزي خټکي لپاره د یو عنصر په اضافه کولو سره له منځه وړل کیدی شي چې د ډیکوپلینګ په جریان کې د ناقانونه عناصرو لیک محدودولو سره د لوړ ترتیب ټوپولوژي ته وده ورکوي.بیا، موږ دا موندنه د دې په ښودلو سره تشریح کوو چې په مایع خټکي کې د غیر منقول عناصرو لوی انعطاف لیږد په کلکه د جامد برخې تکامل او د فلیکینګ پرمهال د جوړښتونو ټوپولوژي اغیزه کوي.پایلې د مایع فلزاتو او الیکټرو کیمیکل ناپاکۍ لرې کولو ترمنځ بنسټیز توپیرونه څرګندوي، او همدارنګه د ورکړل شوي ابعادو او ټوپولوژي سره د مایع فلزاتو جوړښتونو ترلاسه کولو لپاره یو نوی میتود رامینځته کوي.
هیئت د نانو-/میسو-سیز خلاص پورز او جامع جوړښتونو د جوړولو لپاره په یو ځواکمن او هر اړخیزه ټیکنالوژۍ کې وده کړې چې د مختلف فعال او ساختماني موادو لکه کتلست 1,2, د تیلو حجرو 3,4, الکترولیتیک کیپسیټرونه 5 لپاره د الټرا - لوړ انٹرفیسیل سطح سره. 6، د وړانګو د زیانونو په وړاندې مقاومت لرونکي مواد 7، د لوړ ظرفیت لرونکي بیټرۍ مواد چې د میخانیکي ثبات زیاتوالي سره 8، 9 یا د غوره میخانیکي ځانګړتیاو سره جامع مواد 10، 11. په مختلفو بڼو کې، پلاوي د ابتدايي غیر ساختماني "مخکیني" یو عنصر انتخابي تحلیل شامل دي. په خارجي چاپېریال کې د الیاژ، کوم چې د ناحل شوي الیاژ عناصرو د بیا تنظیم کولو المل ګرځي، د غیر معمولي ټوپولوژي سره، د اصلي الیاژ د ټوپولوژي څخه توپیر لري.، د اجزاو ترکیب.که څه هم دودیز الیکټرو کیمیکل پلاوي (ECD) د چاپیریال په توګه د الیکټرولایټونو کارول تر نن ورځې پورې خورا مطالعه شوي، دا طریقه د استازیتوب کولو سیسټمونو (لکه Ag-Au یا Ni-Pt) هغو کسانو ته محدودوي چې نسبتا عالي عناصر لري (Au, Pt) او یو لري. د porosity چمتو کولو لپاره د کمولو احتمال کې کافي لوی توپیر.د دې محدودیت د لرې کولو لپاره یو مهم ګام د مایع فلزاتو الیاژ کولو میتود 13,14 (LMD) وروستی بیا موندنه ده، کوم چې د مایع فلزاتو الیاژ (د بیلګې په توګه، Cu، Ni، Bi، Mg، او نور) په چاپیریال کې د نورو عناصرو سره کاروي. .(د مثال په توګه TaTi، NbTi، FeCrNi، SiMg، او نور) 6,8,10,11,14,15,16,17,18,19.LMD او د هغې د سخت فلزاتو د لرې کولو (SMD) ډولونه په ټیټ حرارت کې کار کوي کله چې بیس فلز 20,21 سخت وي په پایله کې د یوې مرحلې کیمیاوي اینچنګ وروسته د دوه یا ډیرو متقابلو مرحلو ترکیب رامینځته کیږي.دا مرحلې کولی شي په خلاص سوراخ بدل کړي.جوړښتونهد ډیلیګیشن میتودونه د بخار مرحله ډیلیګیشن (VPD) وروستي معرفي کولو سره نور هم ښه شوي ، کوم چې د جامد عناصرو د بخار فشار کې توپیر څخه ګټه پورته کوي ترڅو د یو واحد عنصر 22,23 انتخابي تبخیر له لارې خلاص نانوپورس جوړښتونه رامینځته کړي.
په کیفیتي کچه، د ناپاکۍ د لیرې کولو دا ټولې میتودونه د ځان تنظیم شوي ناپاکۍ لرې کولو پروسې دوه مهم عام ځانګړتیاوې شریکوي.لومړی، دا په بهرني چاپیریال کې د پورته ذکر شوي الیاژ عناصرو انتخابي تحلیل دی (لکه B په ساده مصر کې AXB1-X).دوهم، لومړی د ECD24 په مخکښو تجربوي او نظري مطالعاتو کې یادونه شوې، د ناحل شوي عنصر A خپرول دي چې د ناپاکۍ د لرې کولو په وخت کې د مصر او چاپیریال ترمنځ د اړیکو په اوږدو کې دي.ډیفیوژن د دې وړتیا لري چې د اتومي بډایه سیمې د پروسې له لارې په بلک مرکباتو کې د سپینوډال تخریب ته ورته وي ، که څه هم د انٹرفیس لخوا محدود وي.د دې ورته والي سره سره، د مصر د لرې کولو مختلف میتودونه ممکن د ناڅرګندو دلایلو لپاره مختلف مورفولوژي تولید کړي.پداسې حال کې چې ECD کولی شي د نه حل شوي عناصرو اتومیک برخو (X) لپاره د لوړ ترتیب جوړښتونه رامینځته کړي (لکه په AgAu کې Au) تر 5% 25 پورې ، د LMD کمپیوټري او تجربوي مطالعات ښیې چې دا ښکاري ورته میتود یوازې د توپولوژیکي پلوه اړوند جوړښتونه رامینځته کوي. .د مثال په توګه، د ډیر لوی X لپاره، اړونده دوه اړخیز جوړښت شاوخوا 20٪ د TaTi الیاژونو په صورت کې چې د Cu خټکي په واسطه جلا شوي دي (د مختلف ECD او LMD شکل X سره د یو اړخیز پرتله کولو لپاره په 18 کې انځور 2 وګورئ. ).دا توپیر په تیوریکي توګه د پراختیا سره یوځای شوي وده میکانیزم لخوا تشریح شوی چې د انټرفیسیل اسپینوډال تخریب څخه توپیر لري او د eutectic - یو ځای شوي ودې سره ورته دی26.د ناپاکۍ لیرې کولو چاپیریال کې، د خپریدو سره یوځای وده د A - بډایه فیلامینټونو (یا په 2D کې فلیکس) او B - بډایه مایع چینلونو ته اجازه ورکوي چې د ناپاکۍ لرې کولو پرمهال د خپریدو په واسطه وده وکړي15.د جوړه وده د X په مینځنۍ برخه کې د ټوپولوژیکي پلوه غیر پابند جوړښت ته لار هواروي او د X په ښکته برخه کې فشار راوړي چیرې چې یوازې په A مرحله کې بډایه غیر محدود ټاپوګان رامینځته کیدی شي.په لوی X کې، بانډ شوی وده بې ثباته کیږي، د بشپړ بانډ شوي 3D جوړښتونو رامینځته کولو کې مرسته کوي چې حتی د واحد مرحله ایچنګ وروسته هم ساختماني بشپړتیا ساتي.په زړه پورې خبره دا ده چې د LMD17 یا SMD20 (Fe80Cr20) XNi1-X مرکباتو لخوا تولید شوي اورینټیشنل جوړښت د X لپاره تر 0.5 پورې په تجربه کې لیدل شوی، دا وړاندیز کوي چې د خپریدو سره یوځای شوی وده د LMD او SMD لپاره یو هر اړخیز میکانیزم دی نه د عامو نتیجو لرونکي ECD. د غوره سمون جوړښت لري.
د ECD او NMD مورفولوژي تر مینځ د دې توپیر د علت روښانه کولو لپاره، موږ د TaXTi1-X الیاژونو د NMD د مرحلې ساحې سمولونه او تجربې مطالعات ترسره کړل، په کوم کې چې د مسو په مایع کې د منحل عناصرو په اضافه کولو سره د تحلیل کایناتیک تعدیل شوی و.موږ دې نتیجې ته ورسیدو چې که څه هم ECD او LMD دواړه د انتخابي تحلیل او انټرفیسیل خپریدو لخوا تنظیم شوي ، دا دوه پروسې هم مهم توپیرونه لري چې ممکن د مورفولوژیکي توپیرونو لامل شي 18.لومړی، په ECD کې د پوستکي کایناتیک د پلي شوي ولتاژ د فعالیت په توګه د دوامداره پیل مخکینۍ سرعت V12 سره د انٹرفیس لخوا کنټرول کیږي.دا حتی ریښتیا ده حتی کله چې د انعکاس ذراتو کوچنۍ برخه (د مثال په توګه په Ag-Au کې Pt) په اصلي الماس کې اضافه کیږي، کوم چې د انټرفیسیل مایعیت بیرته راګرځوي، غیر منحل شوي مواد پاکوي او ثبات کوي، مګر بل ډول ورته مورفولوژي ساتي 27.د توپولوژیک پلوه یوځای شوي جوړښتونه یوازې په ټیټ X کې په ټیټ V کې ترلاسه کیږي، او د جلا کولو عناصر 25 ساتل خورا لوی دي ترڅو د جوړښت د ټوټې کیدو مخنیوي لپاره د جامد حجم برخې خورا لوی وساتي.دا وړاندیز کوي چې د انټرفیسیل خپریدو په اړه د تحلیل کچه ممکن په مورفولوژیکي انتخاب کې مهم رول ولوبوي.په مقابل کې، په LMD کې د الیاژ لرې کولو کایناتیک د خپریدو کنټرول دی 15,16 او نرخ د وخت په تیریدو سره نسبتا ګړندی کمیږي \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\)، چیرې چې Dl د غلطیت عنصر دی. د ..
دوهم، د ECD په جریان کې، په الکترولیت کې د ناقانونه عناصرو محلول خورا ټیټ دی، نو دوی کولی شي یوازې د الیو - الکترولیت انٹرفیس سره توزیع کړي.په مقابل کې، په LMD کې، د AXB1-X مخکینۍ الیاژ "ناقابل" عناصر (A) معمولا لږ، که څه هم محدود، د خټکي محلولیت لري.د دې لږ محلولیت د CuTaTi ترنیري سیسټم د دریم پړاو ډیاګرام له تحلیل څخه اټکل کیدی شي چې په ضمیمه شکل 1 کې ښودل شوي. محلولیت د مایع په اړخ کې د Ta او Ti د انډول غلظت په مقابل کې د مایع لاین په جوړولو سره اندازه کیدی شي (\ {c}_{ {{{{{\rm{Ta)))))}}}} ^{l}\ ) او \({c}_{{{{({\rm{Ti}} }}}} }^ {l}\)، په ترتیب سره، د ډیلیګیشن تودوخې کې (اضافی شکل. 1b) د جامد مایع انٹرفیس سیمه ایز ترموډینامیک انډول د مصر د جوړولو په وخت کې ساتل کیږي، }}}}}}^{l}\) نږدې ثابت او ارزښت یې د X سره تړاو لري. ضمیمه شکل 1b ښیي چې \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}))}^{l}\) په 10 کې راځي -3 − 10 ^{l}\) د 15.16 سره مساوي دي.په الیاژ کې د غیر منقول عناصرو دا "لیکیدل" کولی شي د ډیلامینیشن په مخ کې د انټرفیسیل جوړښت رامینځته کیدو دواړه اغیزه وکړي ، په خپل وار کې ، کوم چې کولی شي د حجم د خپریدو له امله د جوړښت تحلیل او انحلال کې مرسته وکړي.
په جلا توګه د ونډې ارزولو لپاره (i) د الیاژ V د ایستلو کم شوی نرخ او (ii) په خټکي کې د ناقانونه عناصرو د نفوذ کم شوی نرخ، موږ په دوه مرحلو کې پرمخ یوو.لومړی، د \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) څخه مننه، د بنډل مخکینۍ جوړښت د مورفولوژیکي تکامل په مطالعه کولو سره، دا ممکنه وه چې د V کمولو اغیز په کافي اندازه مطالعه کړو.لوی وختله همدې امله، موږ د پخوانیو مطالعاتو په پرتله د اوږدې مودې په اوږدو کې د مرحلې ساحې سمولیشنونو په چلولو سره دا اغیزه وڅیړله، کوم چې د X15 منځګړیتوب د خپریدو سره یوځای شوي وده لخوا رامینځته شوي د ټوپولوژیکي پلوه غیر یوځای شوي سمون جوړښتونو شتون په ګوته کړ.دوهم، د لیکې د کچې په کمولو کې د ناقانونه عناصرو د اغیزې د څیړنې لپاره، موږ د مسو خټکي ته Ti او Ag اضافه کړل ترڅو په ترتیب سره د لیکې کچه لوړه او کمه کړي، او په پایله کې د مورفولوژي، جلا کولو کایناتیک، او د غلظت ویش مطالعه کړي. غوړولد الماس جوړښت دننه د محاسبې او تجربو له لارې ټاکل شوي Cu خټکي.موږ د Cu خټکي لرې کولو لپاره رسنیو ته د 10٪ څخه تر 30٪ پورې د Ti اضافو اضافه کړې.د Ti اضافه کول د سپارل شوي پرت په څنډه کې د Ti غلظت زیاتوي، کوم چې په دې طبقه کې د Ti غلظت تدریجي کموي او د تحلیل کچه راټیټوي.دا د \({c}_{{{{({\rm{Ti}}}}}}^{l}\) په زیاتولو سره د Ta د لیکیدو کچه هم زیاتوي، نو \({c}_{{{{{ {\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (د سپینو زرو مقدار چې موږ یې اضافه کوو د 10٪ څخه تر 30٪ پورې توپیر لري ځکه چې د Ag اضافه کول دي په خټکي کې د مرکب عناصرو محلولیت، موږ د CuAgTaTi کوارټرنري سیسټم د یو اغیزمن (CuAg)TaTi دریم سیسټم په توګه ماډل کړی چې په هغه کې د Ti او Ta محلول په CuAg خټکي کې د Ag غلظت پورې اړه لري (یادونه وګورئ) 2 او ضمیمه انځر 2-4).د Ag اضافه کول د ټاکل شوي جوړښت په څنډه کې د Ti غلظت نه زیاتوي.په هرصورت، څرنګه چې په Ag کې د Ti محلول د Cu په پرتله کم دی، دا کموي \({c}_{{{{\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (اضافی شکل 1 ) 4b) او د لیکو کچه Ta.
د مرحلې ساحې سمولو پایلې ښیي چې جوړه شوې وده د کافي اوږدې مودې لپاره بې ثباته کیږي ترڅو د تخریب په مخ کې د توپولوژیکي پلوه جوړه شوي جوړښتونو رامینځته کولو ته وده ورکړي.موږ په تجربوي ډول دا پایله د دې په ښودلو سره تاییدوو چې د Ta15T85 الیاژ لاندې پرت چې د ډیلامینیشن په وروستي مرحله کې د ډیلامینیشن مخ ته نږدې جوړیږي، د مسو بډایه مرحلې د نقاشۍ وروسته د ټوپیولوژیک پلوه تړل کیږي.زموږ پایلې دا هم وړاندیز کوي چې د لیکو کچه د مایع خټکي کې د غیر منقول عناصرو د لوی تحلیلي ټرانسپورټ له امله په مورفولوژیکي ارتقا باندې ژور اغیزه لري.دلته ښودل شوي چې دا اغیزه چې په ECD کې شتون نلري، په ټاکل شوي طبقه کې د مختلفو عناصرو غلظت پروفایل، د جامد مرحلې برخې، او د LMD جوړښت ټوپولوژي په کلکه اغیزه کوي.
په دې برخه کې، موږ لومړی زموږ د مطالعې پایلې د فیز ساحې سمولیشن په واسطه وړاندې کوو چې د Cu خټکي ته د Ti یا Ag اضافه کولو اغیزې د مختلفو مورفولوژیو پایله ده.په انځر.شکل 1 د TaXTi1-X الیاژ د پړاو ساحې د درې اړخیز ماډلینګ پایلې وړاندې کوي چې له Cu70Ti30، Cu70Ag30 څخه ترلاسه شوي او د مسو خالص خټکي له 5 څخه تر 15٪ پورې د ناقانونه عناصرو ټیټ اټومي مینځپانګې سره.لومړۍ دوه قطارونه ښیې چې د Ti او Ag دواړه اضافه کول د خالص Cu (دریم قطار) د غیر محدود جوړښت په پرتله د توپولوژیک پلوه تړل شوي جوړښتونو جوړښت ته وده ورکوي.په هرصورت، د Ti اضافه کول، لکه څنګه چې تمه کیده، د Ta لیکج زیات کړي، په دې توګه د ټیټ X الیاژ (Ta5Ti95 او Ta10Ti90) د ډیلیمینیشن مخه نیسي او د Ta15Ti85 ډیلامینیشن په جریان کې د خارج شوي سوري پرت د پراخ تحلیل لامل کیږي.برعکس، د Ag (دویمه قطار) اضافه کول د ټاکل شوي پرت لږ تحلیل سره د اساس الیاژ د ټولو اجزاوو د توپوهنې اړوند جوړښت رامینځته کولو کې مرسته کوي.د دوه اړخیزه جوړښت جوړښت په انځر کې هم په ګوته شوی.1b، کوم چې د سپارل شوي جوړښت انځورونه ښیې چې د کیڼ څخه ښي خوا ته د ډیلیمینیشن ژوروالی او د جامد مایع انٹرفیس انځور په اعظمي ژورتیا (د ښي اړخ عکس) کې.
د 3D مرحلې ساحې سمول (128 × 128 × 128 nm3) د ټاکل شوي الماس په وروستي مورفولوژي کې د مایع خټکي ته د محلول اضافه کولو ډراماتیک اغیز ښیې.پورتنۍ نښه د اصلي الیاژ (TaXTi1-X) جوړښت په ګوته کوي او عمودی نښه د Cu-based نرم کولو منځني خټکي جوړښت په ګوته کوي.په جوړښت کې د لوړ Ta غلظت لرونکي ساحې پرته له ناپاکۍ سره په نسواري کې ښودل شوي، او د جامد مایع انٹرفیس په نیلي کې ښودل شوي.b په Cu70Ag30 میلټ (190 × 190 × 190 nm3) کې د نه ډوب شوي Ta15Ti85 مخکیني مصر د مرحله ساحې درې اړخیزه سمول.لومړی 3 چوکاټونه د مختلف پلاوي ژورو کې د ټاکل شوي جوړښت قوي سیمه ښیي، او وروستی چوکاټ یوازې په اعظمي ژوروالي کې د جامد مایع انٹرفیس ښیي.د (ب) سره مطابقت لرونکی فلم په ضمیمه فلم 1 کې ښودل شوی.
د محلول اضافه کولو اغیز د 2D مرحلې ساحې سمولونو سره نور هم وڅیړل شو، کوم چې د ډیلیمینیشن مخ کې د انټرفیسیل حالت جوړښت په اړه اضافي معلومات چمتو کړي او د 3D سمولونو په پرتله لوی اوږدوالی او وخت پیمانونو ته د لاسرسي اجازه ورکوي ترڅو د ډیلیمینیشن کایناتیک اندازه کړي.په انځر.شکل 2 د Cu70Ti30 او Cu70Ag30 خټکي له لارې د Ta15Ti85 مخکینۍ الیاژ لرې کولو سمولیشن عکسونه ښیې.په دواړو حالتونو کې، د خپریدو سره یوځای وده خورا بې ثباته ده.د دې پر ځای چې په الماس کې عمودي ننوځي، د مایع کانالونو لارښوونه د یو باثباته ودې پروسې په جریان کې په خورا پیچلي لارو کې چپ او ښي خوا ته حرکت کوي کوم چې په 3D ځای کې د توپولوژیکي اړوند جوړښتونو جوړښت ته وده ورکوي (انځور 1).په هرصورت، د Ti او Ag additives ترمنځ یو مهم توپیر شتون لري.د Cu70Ti30 خټکي (انځور 2a) لپاره، د دوه مایع چینلونو ټکر د جامد مایع انٹرفیس د یوځای کیدو لامل کیږي، کوم چې د جوړښت څخه د دوو چینلونو لخوا نیول شوي جامد باندونو د اخراج لامل کیږي او په پای کې تحلیل کیږي. .برعکس، د Cu70Ag30 خټکي (2b انځور) لپاره، د جامد او مایع پړاوونو تر منځ په انټرفیس کې د Ta غني کول په خټکي کې د Ta لیکج د کمښت له امله د یوځای کیدو مخه نیسي.د پایلې په توګه، د ډیلیمینشن په مخ کې د بانډ کمپریشن فشارول کیږي، په دې توګه د نښلونکي جوړښتونو جوړښت ته وده ورکوي.په زړه پورې خبره دا ده چې د مایع چینل ګډوډ دوه اړخیزه حرکت د یوې ټاکلې درجې سیده کولو سره دوه اړخیز جوړښت رامینځته کوي کله چې کټ آف فشارول کیږي (انځور 2b).په هرصورت، دا سمون د بانډ د باثباته ودې پایله نه ده.په 3D کې، بې ثباته ننوتل یو غیر محیطي وصل شوي دوه اړخیز جوړښت رامینځته کوي (انځور 1b).
د Cu70Ti30 (a) او Cu70Ag30 (b) خټکي د 2D مرحلې ساحوي سمولونو عکسونه د Ta15Ti85 الیاژ سره یاد شوي د بې ثباته خپریدو سره یوځای شوي وده څرګندوي.هغه عکسونه چې د فلیټ جامد / مایع انٹرفیس له لومړني موقعیت څخه اندازه شوي د ناپاکۍ لرې کولو مختلف ژوروالی ښیې.انسیتونه د مایع چینل ټکرونو مختلف رژیمونه ښیې چې په ترتیب سره د جامد باندرونو جلا کیدو او د Cu70Ti30 او Cu70Ag30 خټکي ساتلو لامل کیږي.د Cu70Ti30 د ډومین عرض 1024 nm دی، Cu70Ag30 384 nm دی.رنګ شوی بانډ د Ta غلظت په ګوته کوي، او مختلف رنګونه د مایع سیمې (تیره نیلي)، د بنسټ الیاژ (رڼا نیلي)، او غیر جوړ شوي جوړښت (تقریبا سور) ترمنځ توپیر کوي.د دې سمولونو فلمونه په ضمیمه فلمونو 2 او 3 کې ښودل شوي، کوم چې پیچلې لارې په ګوته کوي چې د بې ثباته خپریدو سره یوځای شوي ودې په جریان کې د مایع چینلونو ته ننوځي.
د 2D پړاو ساحې سمولو نورې پایلې په انځور کې ښودل شوي.په انځر کې د وخت په مقابل کې د ډیلامینیشن ژوروالی ګراف (د V سره مساوي سلیپ).3a ښیي چې په Cu melt کې د Ti یا Ag اضافه کول د جلا کیدو کایناتیک ورو کوي، لکه څنګه چې تمه کیده.په انځر.3b ښیي چې دا ورو ورو په ټاکل شوي پرت کې د مایع کې د Ti غلظت تدریجي کمښت له امله رامینځته کیږي.دا دا هم ښیې چې د Ti(Ag) اضافه کول د انٹرفیس په مایع اړخ کې د Ti غلظت زیاتوي (کمیږي) (\({c}_{{{{{\rm{Ti)))))) ))) ^{l \)) ) چې د Ta د لیکیدو لامل کیږي، د وخت د فعالیت په توګه په خټکي کې د منحل شوي Ta د برخې په واسطه اندازه کیږي (انځور 3c)، کوم چې د Ti(Ag) په اضافه کولو سره زیاتیږي (کمیږي). ).شکل 3d ښیي چې د دواړو محلولونو لپاره، د جامد حجم برخه د دوه اړخیزو توپوولوژیکي اړونده جوړښتونو د جوړولو لپاره د حد څخه پورته پاتې کیږي 28,29,30.پداسې حال کې چې په خټکي کې د Ti اضافه کول د Ta لیکیدو ته وده ورکوي، دا د پړاو د توازن له امله په جامد باندر کې د Ti ساتل هم زیاتوي، په دې توګه د حجم برخې زیاتیږي ترڅو د ساختمان همغږي وساتي پرته له ناپاکۍ.زموږ حسابونه عموما د ډیلیمینیشن مخکینۍ حجم برخې تجربوي اندازه کولو سره موافق دي.
د Ta15Ti85 الیاژ د فیز فیلډ سمولیشن د وخت د فعالیت په توګه د مصر د لرې کولو ژوروالي څخه اندازه شوي د الیاژ لرې کولو کایناتیک باندې د Cu melt کې د Ti او Ag اضافې مختلف تاثیرات اندازه کوي (a) ، په مایع کې د Ti غلظت پروفایل د مصر د لرې کولو ژوروالی 400 nm (منفي ژوروالی د الیاژ جوړښت څخه بهر خټکي ته پراخیږي (د الماس مخکی کیڼ اړخ ته) b Ta لیکج په مقابل کې د وخت (c) او په غیر منحل شوي جوړښت کې د خټکي جوړښت (d) د اضافي عناصرو غلظت په خټکي کې د abscissa (d) سره پلټل کیږي (Ti - شنه کرښه، Ag - ارغواني کرښه او تجربه).
څرنګه چې د وخت په تیریدو سره د ډیلیمینیشن مخکینۍ سرعت کمیږي، د ډیلیمینشن په جریان کې د مورفولوژي تکامل د ډیلیمینیشن سرعت کمولو اغیز ښیې.په تیر پړاو ساحوي مطالعې کې، موږ د eutectic په څیر جوړه شوې وده ولیدله چې د خالص مسو خټکي په واسطه د Ta15Ti85 مخکینۍ مصر د لرې کولو په ترڅ کې د ټوپیولوژیکي پلوه غیر محدود جوړښتونو سره سمون لري.په هرصورت، د ورته مرحلې ساحې سمولیشن شو اوږدې منډې (اضافی فلم 4 وګورئ) چې کله د تخریب مخکینۍ سرعت کافي اندازه کمه شي، جوړه شوې وده بې ثباته کیږي.بې ثباتي پخپله د فلیکسونو په شالید ډبرې کې څرګندیږي ، کوم چې د دوی د تنظیم مخه نیسي او په دې توګه د ټوپیولوژیکي پلوه تړل شوي جوړښتونو رامینځته کیدو ته وده ورکوي.د باثباته تړلې ودې څخه د بې ثباته ډبرې ودې ته لیږد د xi = 250 nm سره نږدې د 4.7 mm/s په سرعت سره واقع کیږي.برعکس، د Cu70Ti30 خټکي اړوند ډیلامینیشن ژوروالی په ورته نرخ کې شاوخوا 40 nm دی.له همدې امله، موږ نشو کولی د Cu70Ti30 خټکي سره د الیاژ لرې کولو په وخت کې دا ډول بدلون وګورو (اضافی فلم 3 وګورئ)، ځکه چې خټکي ته د 30٪ Ti اضافه کول د پام وړ د الیا لیرې کولو کینیټکس کموي.په نهایت کې، که څه هم د خپریدو سره جوړه شوې وده د سست ډیلامینیشن کینیټکس له امله بې ثباته ده، د ډیلامینیشن په مخ کې د سخت بانډونو فاصله λ0 تقریبا د سټیشنري قانون \({\lambda __{0}^{2}V=C\) اطاعت کوي. وده 15,31 چیرته چې C ثابت دی.
د مرحلې ساحې سمولیشن وړاندوینې ازموینې لپاره، د مصر د لرې کولو تجربې د لویو نمونو او د مصر د لرې کولو اوږدې مودې سره ترسره شوې.شکل 4a یو سکیماتیک ډیاګرام دی چې د ټاکل شوي جوړښت کلیدي پیرامیټونه ښیې.د ډیلامینیشن ټوله ژوره د xi سره مساوي ده، د جامد او مایع پړاوونو له لومړني سرحد څخه د ډیلیمینشن مخ ته فاصله.hL د ابتدايي جامد مایع انٹرفیس څخه د ایچ کولو دمخه د ټاکل شوي جوړښت څنډې ته فاصله ده.یو لوی hL د قوي Ta لیکج په ګوته کوي.د ټاکل شوي نمونې د SEM عکس څخه، موږ کولی شو د ایچ کولو دمخه د ټاکل شوي جوړښت HD اندازه اندازه کړو.په هرصورت، څرنګه چې خټکي د خونې په حرارت کې هم ټینګیږي، نو دا ممکنه ده چې د بانډ پرته د ټاکل شوي جوړښت ساتل ممکن وي.له همدې امله، موږ د لیږد جوړښت ترلاسه کولو لپاره خټکي (د مسو بډایه مرحله) په نښه کړه او د لیږد جوړښت ضخامت اندازه کولو لپاره hC وکارول.
د ناپاکۍ د لرې کولو او د جیومیټریک پیرامیټرونو د ټاکلو په جریان کې د مورفولوژي د تکامل سکیماتیک ډیاګرام: د لیکې پرت ضخامت Ta hL، د ډیلیمینټ جوړښت HD ضخامت، د نښلونکي جوړښت hC ضخامت.(b)، (c) د مرحلې ساحې سمولیشن پایلو تجربوي اعتبار چې د SEM کراس برخې او د Ta15Ti85 الیاژ 3D نقاشي مورفولوژي پرتله کوي چې د خالص Cu(b) او Cu70Ag30 خټکي څخه چمتو شوي، د یونیفورم بانډ اندازې سره د توپولوژیکي بانډونو ترلاسه کول جوړښت (c)، پیمانه بار 10 µm
د ټاکل شوي جوړښتونو کراس برخې په انځور کې ښودل شوي.4b,c د ټاکل شوي الیاژ په مورفولوژي او کایناتیک باندې Cu خټکي کې د Ti او Ag اضافه کولو اصلي وړاندوینې شوي اغیزې تاییدوي.په انځر.شکل 4b د Ta15T85 الیاژ د SEM کټ (کیڼ اړخ ته) ښکته سیمه ښیي چې په خالص مسو کې د 10 s لپاره د xi~ 270 μm ژوروالي لپاره ډوب شوي.د اندازه کولو وړ تجربوي وخت پیمانه، کوم چې د مرحلې ساحې سمولیشنونو په پرتله د شدت څو آرډرونه لوی دي، د مخکینۍ مخکینۍ سرعت د پورته ذکر شوي حد سرعت 4.7 mm/s څخه ډیر ټیټ دی، چې لاندې د مستحکم یوټیکیک بانډ وده بې ثباته کیږي.له همدې امله، د پوستکي مخ څخه پورته جوړښت تمه کیږي چې په بشپړ ډول سره تړل شوي وي.د ایچ کولو څخه دمخه، د اساس الیاژ یو پتلی پرت په بشپړه توګه منحل شوی (hL = 20 μm)، کوم چې د Ta لیکج سره تړاو درلود (جدول 1).د مسو بډایه مرحلې (ښي اړخ) د کیمیاوي نقاشۍ وروسته، د ټاکل شوي الیاژ یوازې یو پتلی طبقه (hC = 42 µm) پاتې کیږي، دا په ګوته کوي چې د ټاکل شوي جوړښت ډیری برخه د نقاشۍ په جریان کې ساختماني بشپړتیا له لاسه ورکړې او لکه څنګه چې تمه کیده، د ټوپولوژیکي پلوه تړلې نه وه ( انځور 1a)., په دریم کتار کې ترټولو ښیې انځور).په انځر.4c د بشپړ SEM کراس برخه او د Ta15Ti85 الیاژ د نقاشۍ 3D عکسونه ښیې چې په Cu70Ag30 خټکي کې د 10 s لپاره د 200 µm ژوروالي لپاره د ډوبیدو په واسطه لرې شوي.څرنګه چې د پوستکي ژوروالی په تیوریکي توګه وړاندوینه کیږي چې د \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) د خپریدو کنټرول شوي کایناتیک سره زیاتیږي (اضافی یادښت 4 وګورئ) 15 16، په Cu melt کې د 30% Ag اضافه کولو سره، له 270 μm څخه تر 220 μm پورې د جلا کولو په ژوروالي کې کمښت د 1.5 فکتور لخوا د Peclet شمیر p کمښت سره مطابقت لري.د Cu/Ag بډایه مرحلې کیمیاوي اینچنګ وروسته (ښي اړخ ته)، ټول سپارل شوی جوړښت ساختماني بشپړتیا ساتي (hC = 200 µm)، دا په ډاګه کوي چې دا په اصل کې د وړاندوینې وړ توپوولوژیک دوه اړخیز جوړښت دی (شکل 1، ښي اړخ ته انځور) دوهم قطار او ټول لاندې قطار).په مختلفو خټکي کې د ټاکل شوي بیس الیاژ Ta15T85 ټول اندازه په جدول کې لنډیز شوي.1. موږ هم په مختلفو خټکو کې د غیر منحل شوي Ta10Ti90 اساس الیاژ لپاره پایلې وړاندې کوو، زموږ پایلې تاییدوي.د رسیدونکي طبقې ضخامت اندازه Ta ښودلې چې جوړښت په Cu70Ag30 میلټ (hL = 0 μm) کې منحل شوی د خالص Cu melt (hL = 20 μm) څخه کوچنی دی.برعکس، په خټکي کې د Ti اضافه کول ډیر ضعیف مرکب جوړښتونه (hL = 190 μm) منحل کوي.د خالص Cu melt (hL = 250 μm) او Cu70Ag30 melt (hL = 150 μm) تر منځ د ټاکل شوي جوړښت تحلیل کې کمښت د Ta10Ti90 پر بنسټ په ټاکل شوي الیاژ کې ډیر څرګند دی.
د مختلف خټکي اغیزې د پوهیدو لپاره، موږ په 5 شکل کې د تجربوي پایلو اضافي کمیتي تحلیل ترسره کړ (د اضافي معلوماتو 1 هم وګورئ).په انځر.شکل 5a–b په خالص Cu melt (Fig. 5a) او Cu70Ag30 خټکي (انځور 5b) کې د اکسفولییشن تجربو کې د اکسفولییشن په لور د مختلف عناصرو اندازه شوي غلظت ویش ښیې.د مختلفو عناصرو غلظت په جامد باندر کې د ډیلامینیشن له مخې څخه د ډیلامینیشن پرت څنډې پورې د فاصلې په مقابل کې پلټل کیږي او هغه مرحله چې د ډیلیمینیشن په وخت کې مایع (Cu یا CuAg کې بډایه شوې) وه.د ECD په خلاف، چیرته چې د متفرقه عناصرو ساتل د جلا کولو د اندازې له مخې ټاکل کیږي، په LMD کې، په جامد باندر کې غلظت د جامد او مایع پړاوونو ترمنځ د محلي ترموډینامیک انډول لخوا ټاکل کیږي او په دې توګه د جامد او مایعاتو د یوځای کیدو ملکیتونه. مایع پړاوونهد الماس ریاست ډیاګرامونه.د اساسی الیاژ څخه د Ti د تحلیل له امله، د Ti غلظت د ډیلامینیشن د مخ څخه د ډیلامینیشن پرت څنډې ته د d په زیاتوالي سره کمیږي.د پایلې په توګه، د Ta غلظت د بنډل په اوږدو کې د d په زیاتوالي سره زیات شو، کوم چې د مرحلې ساحې سمولیشن سره مطابقت درلود (اضافی شکل. 5).په Cu70Ag30 خټکي کې د Ti غلظت د خالص Cu خټکي په پرتله ډیر لږ راټیټیږي، کوم چې د ورو الیاژ لرې کولو نرخ سره مطابقت لري.په انځر کې د اندازه شوي غلظت پروفایل.5b دا هم ښیي چې په مایع کې د Ag او Cu غلظت تناسب د ټاکل شوي الیاژ د پرت سره سم ثابت نه دی، پداسې حال کې چې د فیز ساحې په سمولو کې دا تناسب د خټکي په انډول کې ثابت ګڼل کیږي. یو سیډو عنصر Cu70Ag30.د دې کمیتي توپیر سره سره، د فیز ساحې ماډل د Ta لیکج په فشارولو کې د Ag اضافه کولو مهم کیفیتي اغیز ترلاسه کوي.په جامد باندرو او مایعاتو کې د ټولو څلورو عناصرو د غلظت تدریجي بشپړ کمیتي ماډلینګ د TaTiCuAg مرحله ډیاګرام خورا دقیق څلور اجزاو ماډل ته اړتیا لري ، کوم چې د دې کار له ساحې بهر دی.
د اندازه شوي غلظت پروفایلونه د Ta15Ti85 الماس د ډیلامینیشن مخ څخه د فاصلې پورې اړه لري په (a) خالص Cu melt او (b) Cu70Ag30 melt.د ټاکل شوي جوړښت ρ(d) د جامد حجم د اندازه شوي برخې پرتله کول د تیوریکي وړاندوینې سره چې د مساوي سره مطابقت لري پرته له لیکې Ta (ډش شوي کرښه).(1) (c) د انفلاټ مساوات وړاندوینه.(1) معادل د ډیلیمینیشن په مخ کې سم شوی.(2) یعني د تا لیکیدو په مانا ده.د منځنۍ بانډ پلنوالی λw او فاصله λs (d) اندازه کړئ.د تېروتنې بارونه د معیاري انحراف استازیتوب کوي.
په انځر.5c د خټکي څخه د خالص استخدام شوي Cu او Cu70Ag30 جوړښتونو لپاره د جامد مقدار اندازه شوي مقدار ρ(d) (سخت کرښه) پرتله کوي د تیوريکي وړاندوینې (ډش شوي کرښې) سره د ډله ایز محافظت څخه ترلاسه شوي په جامد باندر کې د اندازه شوي Ta غلظت په کارولو سره ترلاسه شوي \({ c }_{Ta}^{s}(d)\) (Fig. 5a,b) او د جلا کولو مختلف ژورو سره د بانډونو تر مینځ د Ta د لیک او د Ta لیږد له پامه غورځول.که Ta له جامد څخه په مایع بدل شي، ټول Ta چې په اساس الیاژ کې شامل دي باید په یو جامد باندر کې بیا توزیع شي.په دې توګه، د لرې پرتو جوړښت په هره طبقه کې چې د الیاژ د لرې کولو لوري ته عمدي وي، د ډله ایزې ساتنې معنی دا ده چې \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d) )={c}_{Ta}^{0}(d){S}_{t}\)، چیرته \({c}_{Ta}^{s}(d)\) او \({c __{Ta }^ {0}\) په ترتیب سره په باندر او میټریکس الیاژ کې د d موقعیت کې د Ta غلظت دي، او Ss(d) او St د سخت باندر او ټوله لیرې پرتې سیمې کراس سیکشن سیمې دي، په ترتیب سره.دا په لیرې پرت کې د جامد مقدار حجم اټکل کوي.
دا په اسانۍ سره د ټاکل شوي خالص Cu او Cu70Ag30 خټکي په جوړښت کې پلي کیدی شي د اړونده \({c}_{Ta}^{s}(d)\) منحنی کرښو په کارولو سره چې د نیلي کرښې سره مطابقت لري.دا وړاندوینې په شکل 5c کې سپر شوي دي چې ښیې چې د Ta لیکج څخه سترګې پټول د حجم د برخې ویش یو ضعیف وړاندوینه کونکی دی.د لیک څخه پاک ډله ایز محافظت د d په زیاتوالي سره د حجم برخې کې د مونوټونیک کمښت وړاندوینه کوي، کوم چې په کیفیت سره په خالص Cu خټکي کې لیدل کیږي، مګر په Cu70Ag30 خټکي کې نه، چیرته چې ρ(d) لږ تر لږه لري.برسېره پردې، دا د دواړو خټکي لپاره د جلا کولو په مخ کې د حجم د برخو د پام وړ اندازې المل ګرځي.د خورا کوچني اندازه کولو وړ d ≈ 10 µm لپاره، د دواړو خټکي لپاره اټکل شوي ρ ارزښتونه له 0.5 څخه ډیر دي، پداسې حال کې چې د Cu او Cu70Ag30 خټکي لپاره اندازه شوي ρ ارزښتونه په ترتیب سره د 0.3 او 0.4 څخه لږ څه لوړ دي.
د Ta لیکج په اصلي رول ټینګار کولو لپاره، موږ بیا دا وښایه چې د تخریب مخ ته نږدې د اندازه شوي او اټکل شوي ρ ارزښتونو ترمنځ کمیتي توپیر د دې لیک د شاملولو لپاره زموږ د تیوریکي وړاندوینو په اصلاح کولو سره له منځه وړل کیدی شي.د دې لپاره، راځئ چې د Ta اتومونو ټولټال شمیر محاسبه کړو چې د جامد څخه مایع ته تیریږي کله چې د تخریب مخ په یو فاصله کې حرکت کوي Δxi = vΔt د وخت وقفه کې Δt Δxi = vΔt، چیرته چې \(v={\dot{x) )) _{i }( t )\) - د تخریب کچه، ژوروالی او وخت د پیژندل شوي اړیکو څخه اخیستل کیدی شي \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) خرابول.د جلا کولو په مخ کې د ډله ایزې ساتنې سیمه ایز قانون (d ≈ 0) داسې دی چې ΔN = DlglΔtSl/va، چیرې چې gl په مایع کې د Ta اتومونو غلظت تدریجي دی، va د اتوم حجم دی چې د غلظت سره مطابقت لري چې د یو په توګه تعریف شوی. اټومي برخه، او Sl = St − Ss د ډیلامینیشن په مخ کې د مایع چینل کراس سیکشن ساحه ده.د غلظت تدریجي gl په دې فرض کولو سره محاسبه کیدی شي چې د Ta اتومونو غلظت په انٹرفیس کې ثابت ارزښت \({c}_{Ta}^{l}\) لري او د exfoliated پرت څخه بهر په خټکي کې خورا کوچنی دی. ورکوي \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) نو، \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\).کله چې مخکینۍ فاصله Δxi ته حرکت وکړي، جامد جز د Ta اتومونو ټول شمیر سره مساوي وي چې د بیس الیا څخه لرې شوي، \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t}} c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\)، د Ta اتومونو د شمیر مجموعې ته چې مایع ته لیکي، ΔN، او په جامد باندر کې شامل دي\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\).دا معادل د ΔN لپاره پورتني بیان او د St = Ss + Sl اړیکو او د ډیلیمینشن په مخ کې د مرحلو سره یوځای.
د Ta اتومونو د صفر محلولیت په حد کې، کوم چې د لیک د نشتوالي ابتدايي وړاندوینې ته کموي، \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} مایع ( \({c }_{Ta}^{l}=0\)).د ارزښتونو کارول \({c}_{Ta}^{l}\ شاوخوا 0.03\) د تجربوي اندازه کولو څخه (په انځور کې نه ښودل شوي. 5a, b) او د پیکلیټ شمیرې p ≈ 0.26 او p ≈ 0.17 او د جامد غلظت \ ( {c}_{Ta}^{s}\ نږدې 0.3\) او \({c}_{Ta}^{s}\ نږدې 0.25\) د Cu او Cu70Ag30 خټکي لپاره په ترتیب سره، موږ د وړاندوینې ارزښت ترلاسه کوو خټکی، ρ ≈ 0.38 او ρ ≈ 0.39.دا وړاندوینې د اندازه کولو سره په کافي اندازه ښه موافقت کې دي.پاتې توپیرونه ( وړاندوینه شوې 0.38 vs. اندازه شوې 0.32 د خالص Cu خټکي لپاره او 0.39 وړاندوینه شوې بمقابله اندازه شوې 0.43 د Cu70Ag30 خټکي لپاره) په مایعاتو کې د خورا ټیټ Ta غلظت لپاره د لوی اندازه کولو ناڅرګندتیا لخوا توضیح کیدی شي (\( {c }_{Ta }^ {l}\ نږدې 0.03\))، چې تمه کیږي په خالص مسو خټکي کې یو څه لوی وي.
که څه هم اوسنۍ تجربې د ځانګړو اساساتو او خټکي عناصرو په اړه ترسره شوي، موږ تمه لرو چې د دې تجربو د تحلیل پایلې به د مساواتو په ترلاسه کولو کې مرسته وکړي.(2) د نورو LMD ډوپینګ سیسټمونو او نورو اړوندو میتودونو لکه د سولیډ حالت ناپاکۍ لرې کول (SSD) پراخه تطبیق.تر اوسه پورې، د LMD جوړښت کې د ناقانونه عناصرو د لیک اغیز په بشپړه توګه له پامه غورځول شوی.دا په عمده توګه د دې حقیقت له امله دی چې دا اغیزه په ECDD کې د پام وړ نه ده، او تر اوسه پورې دا په ساده ډول انګیرل شوي چې NMD د REC سره ورته دی.په هرصورت، د ECD او LMD ترمنځ کلیدي توپیر دا دی چې په LMD کې په مایعاتو کې د ناقانونه عناصرو محلولیت د انټرفیس په مایع اړخ کې د متفرق عناصرو د لوړ غلظت له امله خورا زیات شوی دی (\({c}_{Ti}^{) . .(2) دا پرمختګ د دې حقیقت له امله دی چې د LMD په جریان کې د جامد مایع انٹرفیس په محلي ترموډینامیک انډول کې دی، نو لوړ \({c}_{Ti}^{l}\) د ښه کولو کې مرسته کوي \({c} _ {Ta} ^{l}\ په ورته ډول، لوړ \({c}_{Ti}^{s}\) Cu ته اجازه ورکوي چې په سخت باندرونو کې شامل شي، او په دې باندرونو کې د جامد Cu غلظت په تدریجي ډول د 10٪ څخه توپیر لري. په ارزښتونو کې کمښت د کوچني ټاکل شوي طبقې په څنډه کې د پام وړ نه دی (اضافی شکل 6). په مقابل کې، د ECD لخوا د AgAu الیاژ څخه د الیکټرو کیمیکل ایستل یو غیر انډول عکس العمل دی چې په کې د Au محلولیت نه زیاتوي. د LMD برسیره، موږ هیله لرو چې زموږ پایلې د جامد حالت ډرایو باندې تطبیق شي، چیرې چې د جامد سرحد تمه کیږي چې د مصر د لرې کولو په وخت کې محلي ترموډینامیک انډول وساتي. دا تمه د دې حقیقت لخوا مالتړ کیږي چې د حجم برخې کې بدلون د SSD جوړښت په ټاکل شوي طبقه کې د جامدونو شتون لیدل شوی، د دې معنی دا ده چې د پلاوي په جریان کې د جامد لیګامینټ تحلیل شتون لري، چې د ناقانونه عناصرو د لیک سره تړاو لري.
او مساوات.(2) د دې لپاره چې د تا لیکیدو له امله د مصر د لرې کولو په مخ کې د جامد برخې کې د پام وړ کمښت وړاندوینه وشي، دا هم اړینه ده چې د مصر د لرې کولو سیمه کې د Ta ټرانسپورټ په پام کې ونیول شي ترڅو په ټوله کې د جامد برخې ویش پوه شي. د مصر د لرې کولو پرت، کوم چې د خالص مسو او Cu70Ag30 خټکي سره مطابقت لري.د Cu70Ag30 خټکي لپاره (په شکل کې سور کرښه. 5c)، ρ(d) لږ تر لږه د ټاکل شوي پرت نیمایي برخه لري.دا لږترلږه د دې حقیقت له امله دی چې د ټاکل شوي پرت څنډې ته نږدې په سخت باندر کې د Ta ټول مقدار شتون د اساس الماس څخه ډیر دی.یعنی د d ≈ 230 μm \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\, > \,{S}_{t}{c} _ { Ta}^{0}\)، یا په بشپړه توګه مساوي، اندازه شوی ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 د مساوي وړاندوینې څخه خورا لوی دی.(1) هیڅ لیک نه \({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\ نږدې 0.2\).دا پدې مانا ده چې د تیښتې Ta یوه برخه د جلا کیدو له مخ څخه لیرې سیمې ته لیږدول کیږي، په مایع کې او د جامد - مایع انٹرفیس سره، چیرته چې دا بیا زیرمه کیږي.
دا بیا ځای پرځای کول د Ta هارډ بانډرز بډایه کولو لپاره د Ta لیکج مخالف تاثیر لري، او د سختې برخې ویش د Ta لیکج او بیا ځای پرځای کولو توازن په توګه په کیفیت سره تشریح کیدی شي.د Cu70Ag30 خټکي لپاره، په مایع کې د Ag غلظت د d په زیاتوالي سره زیاتیږي (په شکل 5b کې نسواري رنګه کرښه) د Ta د محلولیت په کمولو سره د Ta لیکج کمولو لپاره، کوم چې لږترلږه ته رسیدو وروسته د d زیاتوالي سره د ρ(d) زیاتوالی المل کیږي. .دا د سخت بانډ د جلا کیدو له امله د ټوټې کیدو مخنیوي لپاره کافي قوي برخه ساتي ، کوم چې دا تشریح کوي چې ولې په Cu70Ag30 خټکي کې ټاکل شوي جوړښتونه د ایچ کولو وروسته ساختماني بشپړتیا ساتي.په مقابل کې، د مسو خالص خټکي لپاره، لیک او بیا ځای پرځای کول تقریبا یو بل فسخه کوي، په پایله کې د ډیری ټاکل شوي پرت لپاره د ټوټې کولو حد څخه لاندې د جامد کمښت په پایله کې، یوازې یو ډیر پتلی طبقه پاتې کیږي چې ساختماني بشپړتیا ساتي. سپارل شوی پرت.(انځور 4b، جدول 1).
تر دې دمه، زموږ تحلیلونه په عمده توګه د متفرقه عناصرو د لیکیدو قوي نفوذ تشریح کولو باندې متمرکز شوي دي چې په جلا کولو مینځ کې د جامد برخې او د ټاکل شوي جوړښتونو ټوپولوژي.راځئ چې اوس د دې لیکج اغیزې ته وګرځو چې په ټاکل شوي طبقه کې د بایکونینیوم جوړښت په ښه کولو کې چې معمولا د LMD په جریان کې د لوړې پروسس تودوخې له امله پیښیږي.دا د ECD څخه توپیر لري چیرې چې د مصر د لرې کولو په وخت کې ټوخه کول په حقیقت کې شتون نلري، مګر کیدای شي د الماس له لرې کولو وروسته په لوړه تودوخه کې د انیل کولو له امله رامنځته شي.تر دې دمه، د LMD په جریان کې موډل کول د دې انګیرنې لاندې ماډل شوي چې دا د جامد مایع انٹرفیس په اوږدو کې د غیر منحل عناصرو د خپریدو له امله رامینځته کیږي، د annealed nanoporous ECD جوړښتونو سطحي خپریدو منځګړیتوب سره ورته.په دې توګه، د بانډ اندازه د معیاري پیمانه کولو قوانینو کیپیلري پراخولو په کارولو سره ماډل شوې.
چیرې چې tc د کورزینګ وخت دی ، د ډیلامینیشن پرت کې د xi په ژوروالي کې د ډیلامینیشن مخې ته له تیریدو وروسته د تیر شوي وخت په توګه تعریف شوی (چیرې چې λ د λ00 لومړنی ارزښت لري) د ډیلامینیشن تجربې تر پای پورې ، او د اندازه کولو شاخص n = 4 سطحه توزیع کوي.Eq باید په احتیاط سره وکارول شي.(3) د تجربې په پای کې پرته له ناپاکۍ د وروستي جوړښت لپاره د λ او فاصلې اندازه تشریح کړئ.دا د دې حقیقت له امله دی چې د ټاکل شوي طبقې څنډې ته نږدې سیمه د مخ ته نږدې سیمې په پرتله پراخه کول ډیر وخت نیسي.دا د اضافي معادلو سره ترسره کیدی شي.(3) د TC او d سره اړیکه.دا اړیکه په اسانۍ سره د وخت د فعالیت په توګه د مصر د لرې کولو ژورتیا وړاندوینه کولو سره ترلاسه کیدی شي، \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) کوم چې tc(d) = te − tf(d) ورکوي، چیرته چې te د ټولې تجربې موده ده، \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l} {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) هغه وخت دی چې د ډیلامینیشن مخکینۍ ژوروالي ته ورسیږي چې د وروستي ډیلامینیشن ژوروالي منفي d سره مساوي وي.دا بیان د tc(d) لپاره په مساوي کې وصل کړئ.(3) وړاندوینه λ(d) (اضافی یادښت 5 وګورئ).
د دې وړاندوینې ازموینې لپاره، موږ د ټاکل شوي جوړښتونو په بشپړ کراس برخو کې د بنډلونو تر مینځ د عرض او واټن اندازه ترسره کړه چې د خالص Cu او Cu70Ag30 خټکي لپاره په 9 ضمیمه شکل کې ښودل شوي.د لاین سکینونو څخه چې د ډیلامینیشن مخ څخه په مختلف فاصلو کې د ډیلیمینیشن سمت ته عمدي وي ، موږ د Ta-rich بنډلونو اوسط عرض λw(d) او د بنډلونو ترمینځ اوسط واټن λs(d) ترلاسه کړ.دا اندازه په انځور کې ښودل شوي.5d او د مساوي وړاندوینو سره پرتله کول.(3) په ضمیمه شکل کې 10 د مختلف ارزښتونو لپاره.پرتله کول ښیي چې د n = 4 سطحي خپریدو شاخص خراب وړاندوینې وړاندې کوي.دا وړاندوینه د n = 3 په غوره کولو سره د پام وړ نه ښه کیږي د بلک ډیفیوژن - منځګړیتوب کیپیلري کورزینګ لپاره ، کوم چې ممکن په ساده ډول تمه وکړي چې مایع ته د Ta لیک کیدو له امله د ښه فټ چمتو کولو تمه وکړي.
د تیوري او تجربې تر مینځ دا کمیتي توپیر د حیرانتیا خبره نه ده، ځکه چې Eq.(3) د کیپیلري کثافات په ثابت حجم ρ کې بیانوي، پداسې حال کې چې په LMD کې د جامد جز ρ ثابت نه وي.د الیاژ لرې کولو په پای کې د لرې شوي پرت دننه په ځایي ډول بدلونونه راځي، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي.5c.ρ هم د وخت په تېرېدو سره د ناپاکۍ د لرې کولو په وخت کې د یوې ثابتې لرې کولو ژوروالي کې بدلون راځي، د لرې کولو مخکینۍ ارزښت څخه (کوم چې په وخت کې تقریبا ثابت دی او په دې توګه د tf او d څخه خپلواک دی) د اندازه شوي ارزښت ρ(d) ته چې په انځور کې ښودل شوي. 5c د وروستي وخت سره مطابقت لري.له انځر څخه.3d، دا اټکل کیدی شي چې د تخریب مخکښ ارزښتونه په ترتیب سره د AgCu او خالص Cu خټکي لپاره شاوخوا 0.4 او 0.35 دي، کوم چې په ټولو حالتونو کې د ρ په وخت کې د وروستي ارزښت څخه لوړ دی.دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې په یو ثابت d کې د وخت سره د ρ کمیدل په مایع کې د متفرق عنصر (Ti) د غلظت تدریجي شتون مستقیم پایله ده.څرنګه چې په مایعاتو کې د Ti غلظت د d په زیاتیدو سره کمیږي، په جامدونو کې د Ti انډول غلظت هم د d د کمیدو فعالیت دی چې د جامد باندر څخه د Ti تحلیل او د وخت په تیریدو سره د جامد برخې کمیدو لامل کیږي.په ρ کې لنډمهاله بدلون د Ta د لیکیدو او بیا ځای پر ځای کیدو لخوا هم اغیزمن کیږي.په دې توګه، د تحلیل او تکرار د اضافي اغیزو له امله، موږ تمه لرو چې د LMD په جریان کې کورزینګ به د یوې قاعدې په توګه، په غیر ثابت حجم برخو کې واقع شي، چې د کیپیلري کورزینګ سربیره به د ساختماني تکامل لامل شي، مګر د توزیع له امله هم. مایعات او نه یوازې د جامد مایع د سرحد سره.
د مساوات حقایق.(3) د 3 ≤ n ≤ 4 لپاره د بانډ پلنوالی او فاصله اندازه نه ده اندازه شوې (اضافي شکل. 10)، دا وړاندیز کوي چې تحلیل او بیا ځای پرځای کول د انٹرفیس کمولو له امله په اوسني تجربه کې غالب رول لوبوي.د کیپیلري کورزینګ لپاره، λw او λs تمه کیږي چې په d باندې ورته انحصار ولري، پداسې حال کې چې انځور 5d ښیي چې λs د خالص Cu او Cu70Ag30 خټکي لپاره د λw په پرتله د d سره ډیر ګړندی کیږي.په داسې حال کې چې د وړو بانډونو بشپړ تحلیل د بانډونو تر منځ د فاصلې په زیاتوالي کې مرسته کوي، پداسې حال کې چې د انحلال او بیا ځای پر ځای کولو نظریه باید په پام کې ونیول شي چې دا اندازه په کمیتي توګه تشریح کړي، دا توپیر په کیفیت سره تمه کیږي.برسېره پردې، د Cu70Ag30 خټکي λs پرته له مصر څخه د پرت په څنډه کې خپل اعظمي ارزښت ته رسي، مګر دا حقیقت چې د خالص مسو خټکي λs په یوازینۍ توګه زیاتوالي ته دوام ورکوي په مایع کې د Ag غلظت زیاتوالي لخوا تشریح کیدی شي، چیرې چې d په انځور کې د ρ(d) تشریح کولو لپاره کارول کیږي.د d زیاتوالي سره د Ag غلظت زیاتول د Ta لیکج او باندر تحلیل فشاروي، کوم چې اعظمي ارزښت ته رسیدو وروسته د λs کمیدو لامل کیږي.
په نهایت کې، په یاد ولرئ چې د دوامداره حجم برخې کې د کیپیلري کثافاتو کمپیوټر مطالعات ښیي چې کله د حجم کسر نږدې 0.329.30 حد ته راښکته شي، د جوړښت ټوټې ټوټې کیږي.په عمل کې، دا حد ممکن یو څه ټیټ وي ځکه چې ټوټه کول او د جینس کمښت د وخت په کچه واقع کیږي چې په دې تجربه کې د ټول مصر د لرې کولو وخت سره پرتله کیږي یا ډیر.دا حقیقت چې په Cu70Ag30 خټکي کې سپارل شوي جوړښتونه خپل جوړښت بشپړتیا ساتي پداسې حال کې چې ρ(d) د d په اوسط سلسله کې د 0.3 څخه لږ څه کم دی دا په ګوته کوي چې ټوټه ټوټه کول، که کوم وي، یوازې په جزوي توګه واقع کیږي.د ټوټې کولو لپاره د حجم برخې حد ممکن په تحلیل او تکرار پورې اړه ولري.
دا څیړنه دوه اصلي پایلې راوړي.لومړی، او په عملي توګه، د LMD لخوا تولید شوي د ټاکل شوي جوړښتونو ټوپولوژي د خټکي په ټاکلو سره کنټرول کیدی شي.په خټکي کې د AXB1-X اساس الیاژ د غیر منقول عنصر A محلولیت کمولو لپاره د خټکي غوره کولو سره ، که څه هم محدود دی ، یو خورا لوړ ټاکل شوی جوړښت رامینځته کیدی شي چې حتی د پوړ عنصر X په ټیټ غلظت او جوړښتي بشپړتیا کې هم خپل همغږي ساتي. .دا دمخه معلومه وه چې دا د ECD25 لپاره ممکنه وه، مګر د LMD لپاره نه.دویمه پایله، چې خورا بنسټیز دی، دا دی چې ولې په LMD کې ساختماني بشپړتیا د استازیتوب کولو منځني تعدیلولو سره ساتل کیدی شي، کوم چې په خپل ځان کې په زړه پورې دی او کولی شي زموږ د TaTi الیاژ مشاهدې په خالص Cu او CuAg کې په خولو کې تشریح کړي. په عمومي توګه د ECD او LMD تر منځ مهم، پخوا کم اټکل شوي توپیرونه روښانه کول.
په ECD کې، د جوړښت همغږي د ناپاکۍ لرې کولو کچه په ټیټه کچه X ساتلو سره ساتل کیږي، کوم چې د وخت په تیریدو سره د ثابت چلونکي ځواک لپاره ثابت پاتې کیږي، دومره کوچنی وي چې د ناپاکۍ لرې کولو په وخت کې په جامد باندر کې د کافي مخلوط عنصر B ساتل کیږي. د جامد مقدار.ρ برخه دومره لویه ده چې د ټوټې کیدو مخه ونیسي 25.په LMD کې، د مصر د لرې کولو کچه \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) د وخت په تیریدو سره د محدودیت کایناتو د خپریدو له امله کمیږي.په دې توګه، د خټکي جوړښت ډول ته په پام سره چې یوازې د پیکلیټ نمبر p باندې اغیزه کوي، د ډیلیمینشن کچه په چټکۍ سره دومره کوچني ارزښت ته رسیږي چې په جامد باندر کې د B کافي اندازه وساتي، کوم چې په مستقیم ډول په حقیقت کې منعکس کیږي چې په ډیلامینشن کې ρ مخ د وخت سره نږدې ثابت پاتې کیږي.حقیقت او د ټوټې کولو حد څخه پورته.لکه څنګه چې د مرحلې ساحې سمولیشن لخوا ښودل شوي، د پوستکي کچه هم په چټکۍ سره دومره کوچني ارزښت ته رسي چې د eutectic بانډ وده بې ثباته کړي، په دې توګه د لامیلا د شاته راکینګ حرکت له امله د توپولوژیکي بانډ جوړښتونو رامینځته کولو کې اسانتیا رامنځته کوي.په دې توګه، د ECD او LMD تر منځ اصلي بنسټیز توپیر د ویشلو او ρ وروسته د پرت د داخلي جوړښت له لارې د ډیلامینیشن مخ په ارتقا کې دی، نه د ډیلیمینیشن نرخ.
په ECD کې، ρ او ارتباط په ټول لیرې پرت کې ثابت پاتې کیږي.په LMD کې، برعکس، دواړه په یوه طبقه کې توپیر لري، کوم چې په واضح ډول په دې څیړنه کې ښودل شوي، کوم چې د LMD لخوا رامینځته شوي د ټاکل شوي جوړښتونو په ژوره کې د ρ اټومي غلظت او توزیع نقشه کوي.د دې بدلون دوه لاملونه دي.لومړی، حتی د صفر محلول حد A کې، په مایع کې د B غلظت تدریجي، چې په DZE کې شتون نلري، په جامد باندر کې د غلظت تدریجي A هڅوي، کوم چې د مایع سره کیمیاوي توازن کې دی.تدریجي A، په بدل کې، د پرت دننه د ناپاکۍ پرته یو تدریجي ρ هڅوي.دوهم، د غیر صفر محلولیت له امله مایع ته د A لیکیدل په دې طبقه کې د ρ ځایی تغیر نور هم تعدیل کوي، د کم محلولیت سره د ارتباط ساتلو لپاره د ρ لوړ او ډیر ځایي یونیفورم ساتلو کې مرسته کوي.
په نهایت کې ، د LMD په جریان کې د ټاکل شوي پرت دننه د بانډ اندازې او ارتباط تحول خورا پیچلی دی د سطحي خپریدو محدود کیپیلري کوارسنینګ په دوامداره حجم برخې کې ، لکه څنګه چې دمخه د annealed نانوپوروس ECD جوړښتونو سره د مشابهت په واسطه فکر کیده.لکه څنګه چې دلته ښودل شوي، په LMD کې coarsening په spatiotemporally متفاوت جامد برخې کې واقع کیږي او په عموم ډول په مایع حالت کې د A او B د تحلیلي لیږد لخوا د ډیلیمینشن مخ څخه د منحل شوي طبقې څنډې ته اغیزمن کیږي.د سطحي یا بلک ډیفیوژن لخوا محدود د کیپیلري کثافاتو لپاره د اندازه کولو قوانین نشي کولی په ټاکل شوي پرت کې د بنډلونو تر مینځ په عرض او فاصله کې بدلونونه اندازه کړي، داسې انګیرل کیږي چې د A او B ټرانسپورټ د مایع غلظت تدریجي سره مساوي یا ورته رول لوبوي.د انٹرفیس ساحې کمولو څخه ډیر مهم.د یوې تیورۍ پراختیا چې دا مختلف تاثیرات په پام کې نیسي د راتلونکي لپاره یو مهم احتمال دی.
د Titanium-tantalum بائنری الوزونه د Arcast, Inc (Oxford, Maine) څخه د 45 kW Ambrell Ekoheat ES انډکشن بریښنا رسولو او د اوبو یخ شوي مسو کروسیبل په کارولو سره پیرودل شوي.د څو تودوخې وروسته، هر مصر د 8 ساعتونو لپاره د تودوخې د 200 درجې C. په دننه کې د خټکي نقطې سره نښلول شوی ترڅو همغږي او د غلو وده ترلاسه کړي.د دې ماسټر انګوټ څخه کټ شوي نمونې د تا تارونو ته ځای په ځای ویلډ شوي او د روبوټیک بازو څخه ځړول شوي.فلزي حمامونه د 40 g Cu (McMaster Carr, 99.99%) سره د Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) یا Ti ذرات په لوړ ځواک کې د 4 kW Ameritherm Easyheat induction حرارتي سیسټم په کارولو سره تر بشپړ تحلیل پورې تودوخه چمتو شوي.حمامونهپه بشپړه توګه ګرم شوی.برښنا کمه کړئ او حمام ته اجازه ورکړئ چې د 1240 درجې سانتي مترو په غبرګون کې د نیم ساعت لپاره حرکت وکړئ او انډول کړئ.بیا د روبوټیک بازو ښکته کیږي، نمونه د ټاکل شوي وخت لپاره په حمام کې ډوبیږي او د یخولو لپاره لرې کیږي.د الماس بیلیټ او LMD ټول تودوخه د لوړ پاکوالي ارګون (99.999٪) په فضا کې ترسره شوي.د مصر د لرې کولو وروسته، د نمونو کراس برخې د نظری مایکروسکوپي او سکین کولو الکترون مایکروسکوپي (SEM، JEOL JSM-6700F) په کارولو سره پالش او معاینه شوې.عنصري تحلیل په SEM کې د انرژي توزیع کونکي ایکس رې سپیکٹروسکوپي (EDS) لخوا ترسره شوی.د ګمارل شوي نمونو درې اړخیز مایکرو جوړښت د مسو بډایه مرحلې په 35٪ نایټریک اسید محلول کې تحلیل کولو سره مشاهده شو (تجزیي درجه، فلوکا).
سمولیشن د ټرنیری الیا 15 د ډیکوپلینګ مرحلې ساحې د مخکیني پرمختللي ماډل په کارولو سره ترسره شوی.ماډل د مرحلې ساحې ارتقاء ϕ پورې اړه لري، کوم چې د جامد او مایع پړاوونو ترمنځ توپیر کوي، د الیاژ عناصرو د غلظت ساحه ci پورې اړه لري.د سیسټم ټوله وړیا انرژي په لاندې ډول ښودل شوې
چیرې چې f(φ) د دوه ګوني خنډ احتمال دی چې په φ = 1 او φ = 0 کې دقیقې سره په ترتیب سره د جامد او مایعاتو سره مطابقت لري، او fc(φ, c1, c2, c3) د حجم آزادۍ کې کیمیاوي مرسته ده چې د انرژي کثافت بیانوي د thermodynamic ملکیتونو الیاژ.د دې لپاره چې د خالص Cu یا CuTi خټکي په TaTi الیاژونو کې راوباسي، موږ ورته شکل fc(φ, c1, c2, c3) او پیرامیټرونه کاروو لکه څنګه چې په حواله کې راغلي.15. د CuAg خټکي سره د TaTi الیاژ د لرې کولو لپاره، موږ د Quaternary سیسټم (CuAg)TaTi د Ag غلظت پورې اړوند مختلف پیرامیټرونو سره یو اغیزمن دریم سیسټم ته ساده کړی دی، لکه څنګه چې په ضمیمه یادښت 2 کې تشریح شوي. د غلظت ساحه په شکل کې په متغیر شکل کې ترلاسه شوې
چیرته \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\left({\delta}_{ij}-{c}_{j} \حق)\) د اټومي تحرک میټریکس دی، او Lϕ د جامد مایع انٹرفیس کې د اټومي ضمیمې کایناتیک اداره کوي.
د دې مطالعې د پایلو مالتړ تجربه لرونکي ډاټا د اضافي معلوماتو فایل کې موندل کیدی شي.د سمولو پیرامیټونه په اضافي معلوماتو کې ورکړل شوي.ټول معلومات د غوښتنې سره سم د اړوندو لیکوالانو څخه هم شتون لري.
Wittstock A.، Zelasek W.، Biner J.، Friend SM او Baumer M. Nanoporous د سرو زرو کتلستونه د میتانول د ټیټ تودوخې انتخابي ګاز مرحلې اکسیډیټیو ترکیب لپاره.ساینس 327، 319–322 (2010).
زوجیک، B. et al.متحرک بیا ترکیب د نانوپورس سرو زرو او سپینو زرو کټالیستونو کټالیټیک فعالیت ټاکي.ملي الما ماټر.16، 558 (2017).
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. Platinum-coated nanoporous سرو زرو: د PEM د تیلو حجرو لپاره یو اغیزمن ټیټ pt بارولو الیکټریکالیست.ژورنال # 165، 65-72 (2007).
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW او Erlebacher, J. د نانوپورس فلزي-آیون مایع مرکب الکتروکاتالیستونو کې د اکسیجن کمښت.ملي الما ماټر.9، 904 (2010).
لینګ، ایکس، هیراتا، الف، فوجیتا، ټی او چن، ایم نانوپورس هایبرډ فلز/اکسایډ الیکټرودونه د الکترو کیمیکل سوپر کیپیسیټرونو لپاره.ملي نانو ټیکنالوژي.6، 232 (2011).
کیم، JW et al.د فلزي خټکي سره د نیوبیم د فیوژن اصلاح کول ترڅو د الکترولیټیک کیپسیټرونو لپاره ناخوښه جوړښتونه رامینځته کړي.ژورنال.84، 497-505 (2015).
Bringa, EM etc. آیا نانوپورس مواد د وړانګو په وړاندې مقاومت لري؟نانولیټ.12، 3351–3355 (2011).