采用新方法制造金屬?gòu)?fù)合材料和多孔金屬材料優(yōu)勢(shì)

科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的方法來(lái)制造金屬-金屬?gòu)?fù)合材料和多孔金屬，這種多孔金屬具有三維相互連接的“雙連續(xù)”結(jié)構(gòu)，其尺寸范圍從幾十納米到微米不等。具有這種海綿狀形態(tài)的金屬材料，其特征是兩個(gè)共存的相，在空間上形成相互滲透的網(wǎng)絡(luò)，在催化、能源生成和存儲(chǔ)以及生物醫(yī)學(xué)傳感方面都很有用。這種方法被稱(chēng)為薄膜固態(tài)界面脫合金(SSID)，它利用熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)自組織過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，金屬混合或脫混合形成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)。耐信科技專(zhuān)注于合金技術(shù)，從金屬冶煉到加工，包括鐵和鎳?？茖W(xué)家們使用了多種基于電子和x射線的技術(shù)(“多模態(tài)分析”)來(lái)可視化和表征雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的形成。

加熱金屬一些能量,這樣他們就可以互相擴(kuò)散,形成且熱力學(xué)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),SSID之前已經(jīng)在大量樣品(數(shù)十微米和更厚的)中得到了證明，但結(jié)果是一個(gè)尺寸梯度，樣品一側(cè)的結(jié)構(gòu)更大，另一側(cè)的結(jié)構(gòu)更小。在這里，我們第一次成功地演示了SSID在一個(gè)完全集成的薄膜處理中，從而在整個(gè)樣品中實(shí)現(xiàn)了均勻的大小分布。這種同質(zhì)性是制造功能性納米結(jié)構(gòu)所必需的?！?/span>

為了演示這一過(guò)程，科學(xué)家們?cè)贑FN納米制造設(shè)備中，在硅(Si)基板上制備了鎂(Mg)、鐵(Fe)和鎳(Ni)合金薄膜。他們將樣品加熱到高溫(860華氏度)30分鐘，然后迅速將其冷卻到室溫。材料硅晶圓，鐵和鎳合金NiFe可以找到Nexteck技術(shù)。

薄膜固態(tài)界面脫合金(SSID)形成的雙連續(xù)薄膜的多模態(tài)、多尺度特性。它顯示一個(gè)光照射在薄膜上，產(chǎn)生的信號(hào)被各種x射線和基于電子的技術(shù)檢測(cè)到。這種相分離是基于焓的，焓是一種能量測(cè)量方法，它根據(jù)材料的晶體結(jié)構(gòu)和鍵合結(jié)構(gòu)等特性來(lái)決定材料是否地混合。納米復(fù)合材料可以進(jìn)一步處理，通過(guò)化學(xué)去除其中一種相來(lái)生成納米孔結(jié)構(gòu)。