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科学家制备出氧化物-金属玻璃纳米双相薄膜

发布时间: 2024-11-22 21:36:44 |   作者: 乐鱼体育平台APP下载地址

  城市大学和北京核算科学研讨中心,在国家自然科学基金和国家重点研制方案等项目的赞助下,根据此前开发的聚合物外表委曲剥离技能,制备出了根据Zr

  论文一起通讯作者、松山湖资料实验室研讨员柯海波表明,这种薄膜因为与聚合物衬底在堆积进程中的效果,构成了共同的纳米级双相结构。其间,含量较多的锆因为较高的氧亲和力,构成了氧化物网络,将主要为金属态的富铜区域包裹在内部,铜富集区域的标准仅在五纳米以内。

  近年来,金属玻璃因为其超卓的热塑性,超高的强度和硬度以及优异的催化活性和反抗腐蚀才能等遭到广泛重视。但是,与其他玻璃构成体系(如氧化物玻璃)比较,金属玻璃表现出相对较差的耐热性,呈现较窄的过冷液相区,一般小于100K。因为热稳定性的约束,金属玻璃在热加工进程中易产生严峻的结构改变(如结晶),约束了其大规模使用。

  当金属玻璃的标准缩小至纳米标准时,外表的影响变得至关重要,金属玻璃的某些功能会得到十分显着提高,如延展性、电催化活性以及超弹性。但是,纳米结构的大外表积-体积比对金属玻璃的结构稳定性提出了更大的应战。例如,金属玻璃外表异质成核的活化能显着低于内部均质成核的活化能,使金属玻璃外表更简单晶化。此外,金属玻璃纳米结构在大气环境条件下更简单氧化,进而对其构成才能和其它功能构成损害。

  因为氧化物网络的纳米约束效果,该研讨制备出根据Zr70Cu30金属玻璃的自支撑非晶态纳米薄膜表现出挨近室温的玻璃改变温度(约324K),一起表现出杰出的耐热性,具有高达 448K的过冷液相区。这超过了文献中报导的各种金属和氧化物玻璃的热稳定性。并且,因为其极低的玻璃改变温度,这种薄膜具有较低的弹性模量,并在原子力显微镜的探针下压后呈现类似于粘性活动的行为,在形变进程中使得阻力保持不变,与惯例的Zr70Cu30金属玻璃薄膜的脆性断裂构成显着比照。

  薄膜共同的热力学和机械特性使其与热塑性成型技能(例如纳米压印)高度兼容,因此在纳米电子和微机电体系等新式范畴具有巨大的使用潜力。此外,聚合物外表委曲剥离技能简化了自支撑纳米薄膜的大规模制备进程,使经过拼装金属玻璃基薄膜制备层状范德瓦尔斯力块体金属玻璃成为可能。

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