សូមអរគុណសម្រាប់ការទស្សនា Nature.com ។អ្នកកំពុងប្រើកំណែកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។សម្រាប់បទពិសោធន៍ដ៏ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យអ្នកប្រើកម្មវិធីរុករកតាមអ៊ីនធឺណិតដែលបានអាប់ដេត (ឬបិទមុខងារភាពឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។លើសពីនេះទៀត ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ យើងបង្ហាញគេហទំព័រដោយគ្មានរចនាប័ទ្ម និង JavaScript។
បង្ហាញរង្វង់នៃស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ។ប្រើប៊ូតុងមុន និងបន្ទាប់ ដើម្បីផ្លាស់ទីតាមស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ ឬប្រើប៊ូតុងគ្រាប់រំកិលនៅចុងបញ្ចប់ ដើម្បីផ្លាស់ទីតាមស្លាយបីក្នុងពេលតែមួយ។
ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ មានការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃលោហៈធាតុរាវសម្រាប់ការផលិតរចនាសម្ព័ន្ធ porous និងសមាសធាតុទំហំ nano-/meso ជាមួយនឹងចំណុចប្រទាក់ដ៏ធំបំផុតសម្រាប់សម្ភារៈផ្សេងៗ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តនេះមានដែនកំណត់សំខាន់ពីរ។ទីមួយ វាបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទ្វេរដងជាមួយនឹងលំដាប់ខ្ពស់លំដាប់កំពូលសម្រាប់ជួរមានកំណត់នៃសមាសធាតុយ៉ាន់ស្ព័រ។ទីពីររចនាសម្ព័ន្ធមានទំហំធំជាងនៃទ្រនាប់ដោយសារតែការពង្រីកយ៉ាងសំខាន់កំឡុងពេលបំបែកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។នៅទីនេះ យើងបង្ហាញពីការគណនា និងការពិសោធន៍ថាដែនកំណត់ទាំងនេះអាចត្រូវបានយកឈ្នះដោយការបន្ថែមធាតុមួយទៅការរលាយលោហៈដែលជំរុញឱ្យមានលំដាប់ខ្ពស់លំដាប់កំពូលដោយកំណត់ការលេចធ្លាយនៃធាតុដែលមិនរលាយក្នុងអំឡុងពេល decoupling ។បន្ទាប់មក យើងពន្យល់ពីការរកឃើញនេះដោយបង្ហាញថា ការផ្ទេរការសាយភាយភាគច្រើននៃធាតុដែលមិនអាចរលាយបាននៅក្នុងអង្គធាតុរាវរលាយមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់ការវិវត្តនៃប្រភាគរឹង និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំឡុងពេលផ្ទុះ។លទ្ធផលបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានរវាងលោហធាតុរាវ និងការដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធនៃអេឡិចត្រូគីមី ហើយក៏បង្កើតវិធីសាស្រ្តថ្មីសម្រាប់ការទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធពីលោហធាតុរាវដែលមានវិមាត្រ និងសណ្ឋានដីដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
គណៈប្រតិភូបានវិវត្តទៅជាបច្ចេកវិទ្យាដ៏មានអានុភាព និងអាចប្រើប្រាស់បានសម្រាប់ការប្រឌិតរន្ធញើសបើកចំហទំហំ nano-/meso និងរចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុជាមួយនឹងផ្ទៃ interfacial កម្រិតខ្ពស់បំផុតសម្រាប់សម្ភារៈមុខងារ និងរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗដូចជា កាតាលីករ 1,2, កោសិកាឥន្ធនៈ3,4, capacitors electrolytic5, 6, សមា្ភារៈដែលធន់នឹងការបំផ្លាញដោយវិទ្យុសកម្ម 7, សមា្ភារៈថ្មដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃស្ថេរភាពមេកានិច 8, 9 ឬសមា្ភារៈសមាសធាតុដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកល្អឥតខ្ចោះ 10, 11. នៅក្នុងទម្រង់ផ្សេងៗគ្នា គណៈប្រតិភូពាក់ព័ន្ធនឹងការរំលាយដោយជ្រើសរើសនៃធាតុមួយនៃ "មុនគេ" ដែលមិនមានរចនាសម្ព័ន្ធ។ alloy” នៅក្នុងបរិយាកាសខាងក្រៅ ដែលនាំទៅដល់ការរៀបចំឡើងវិញនៃធាតុ alloying undissolved ជាមួយនឹង topology ដែលមិនមែនជា trivial ខុសពី topology នៃ alloy ដើម។, សមាសភាពនៃគ្រឿងផ្សំ។ទោះបីជាគណៈប្រតិភូគីមីគីមីសាមញ្ញ (ECD) ដោយប្រើអេឡិចត្រូលីតជាបរិស្ថានត្រូវបានសិក្សាច្រើនបំផុតរហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន វិធីសាស្ត្រនេះកំណត់ប្រព័ន្ធប្រតិភូកម្ម (ដូចជា Ag-Au ឬ Ni-Pt) ទៅនឹងធាតុដែលមានធាតុដ៏ថ្លៃថ្នូ (Au, Pt) និងមាន ភាពខុសប្លែកគ្នាដ៏ធំគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការកាត់បន្ថយសក្តានុពលដើម្បីផ្តល់នូវភាពផុយស្រួយ។ជំហានដ៏សំខាន់មួយឆ្ពោះទៅរកការជម្នះដែនកំណត់នេះគឺការរកឃើញឡើងវិញនាពេលថ្មីៗនេះនៃវិធីសាស្រ្តលោហធាតុរាវ 13,14 (LMD) ដែលប្រើយ៉ាន់ស្ព័រនៃលោហធាតុរាវ (ឧទាហរណ៍ Cu, Ni, Bi, Mg ។ល។) ជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀតនៅក្នុងបរិស្ថាន។ .(ឧទាហរណ៍ TaTi, NbTi, FeCrNi, SiMg ។ល។)6,8,10,11,14,15,16,17,18,19។LMD និងបំរែបំរួលការដកយកលោហធាតុរឹង (SMD) របស់វាដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពទាបជាងនៅពេលដែលលោហៈមូលដ្ឋានរឹង 20,21 ដែលបណ្តាលឱ្យមានសមាសធាតុនៃដំណាក់កាលពីរឬច្រើនដែលជ្រៀតចូលគ្នាបន្ទាប់ពីការ etching គីមីនៃដំណាក់កាលមួយ។ដំណាក់កាលទាំងនេះអាចផ្លាស់ប្តូរទៅជារន្ធញើសបើកចំហ។រចនាសម្ព័ន្ធ។វិធីសាស្រ្តប្រតិភូត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតដោយការណែនាំថ្មីៗនៃប្រតិភូដំណាក់កាលចំហាយ (VPD) ដែលទាញយកភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធចំហាយនៃធាតុរឹងដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ nanoporous បើកចំហតាមរយៈការហួតជ្រើសរើសនៃធាតុតែមួយ 22,23 ។
នៅកម្រិតគុណភាព វិធីសាស្រ្តដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធទាំងអស់នេះ ចែករំលែកលក្ខណៈទូទៅសំខាន់ៗចំនួនពីរនៃដំណើរការដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធដែលរៀបចំដោយខ្លួនឯង។ទីមួយ នេះគឺជាការរំលាយជ្រើសរើសនៃធាតុយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ (ដូចជា B នៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រសាមញ្ញបំផុត AXB1-X) នៅក្នុងបរិយាកាសខាងក្រៅ។ទីពីរដែលត្រូវបានកត់សម្គាល់ជាលើកដំបូងនៅក្នុងការសិក្សាពិសោធន៍និងទ្រឹស្តីត្រួសត្រាយនៅលើ ECD24 គឺជាការសាយភាយនៃធាតុដែលមិនរលាយ A នៅតាមបណ្តោយចំណុចប្រទាក់រវាងយ៉ាន់ស្ព័រនិងបរិស្ថានកំឡុងពេលដកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធ។ការសាយភាយអាចបង្កើតជាតំបន់ដែលសំបូរទៅដោយអាតូមិក តាមរយៈដំណើរការស្រដៀងទៅនឹងការពុកផុយរបស់ spinodal នៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រភាគច្រើន ទោះបីជាមានកម្រិតដោយចំណុចប្រទាក់ក៏ដោយ។ថ្វីបើមានភាពស្រដៀងគ្នានេះក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រដកលោហៈធាតុផ្សេងគ្នាអាចបង្កើត morphologies ផ្សេងគ្នាសម្រាប់ហេតុផលមិនច្បាស់លាស់18.ខណៈពេលដែល ECD អាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធលំដាប់ខ្ពស់ដែលទាក់ទងគ្នាសម្រាប់ប្រភាគអាតូមិក (X) នៃធាតុដែលមិនរលាយ (ដូចជា Au ក្នុង AgAu) ទាបត្រឹម 5% 25 ការសិក្សាគណនា និងពិសោធន៍របស់ LMD បង្ហាញថាវិធីសាស្ត្រដែលហាក់ដូចជាស្រដៀងគ្នានេះបង្កើតបានតែរចនាសម្ព័ន្ធដែលទាក់ទងនឹង topologically ប៉ុណ្ណោះ។ .ឧទាហរណ៍ សម្រាប់ X ធំជាងនេះ រចនាសម្ព័ន្ធដែលជាប់ទាក់ទងគ្នាគឺប្រហែល 20% ក្នុងករណីនៃយ៉ាន់ស្ព័រ TaTi ដែលត្រូវបានបំបែកដោយ Cu រលាយ (សូមមើលរូបទី 2 ក្នុងឯកសារយោង 18 សម្រាប់ការប្រៀបធៀបចំហៀងជាមួយនឹងទម្រង់ ECD និង LMD ផ្សេងៗ X )ភាពខុសគ្នានេះត្រូវបានពន្យល់តាមទ្រឹស្ដីដោយយន្តការនៃការលូតលាស់ដែលផ្គូផ្គងដោយមានការសាយភាយខុសពីការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃឆ្អឹងខ្នង interfacial និងស្រដៀងទៅនឹងការលូតលាស់ដែលភ្ជាប់ដោយ eutectic-coupled26។នៅក្នុងបរិយាកាសដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធ ការរីកដុះដាលដែលភ្ជាប់ដោយផ្សាភ្ជាប់អនុញ្ញាតឱ្យសរសៃដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុ A (ឬ flakes ក្នុង 2D) និងបណ្តាញរាវដែលសំបូរទៅដោយ B ដើម្បីរួមគ្នាលូតលាស់ដោយការសាយភាយកំឡុងពេលដកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធ 15 ។ការលូតលាស់របស់គូនាំទៅដល់រចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនមានព្រំដែនជាប់គ្នានៅផ្នែកកណ្តាលនៃ X និងត្រូវបានបង្ក្រាបនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃ X ដែលមានតែកោះដែលមិនមានព្រំដែនដែលសម្បូរនៅក្នុងដំណាក់កាល A អាចបង្កើតបាន។នៅ X កាន់តែធំ ការលូតលាស់ដែលជាប់ស្អិតជាប់គ្នាមិនស្ថិតស្ថេរ ដោយអនុគ្រោះដល់ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ 3D ដែលភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ ដែលរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ សូម្បីតែបន្ទាប់ពីការឆ្លាក់តែមួយដំណាក់កាលក៏ដោយ។គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ រចនាសម្ព័ន្ធតម្រង់ទិសដែលផលិតដោយយ៉ាន់ស្ព័រ LMD17 ឬ SMD20 (Fe80Cr20)XNi1-X ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដោយពិសោធន៍សម្រាប់ X រហូតដល់ 0.5 ដែលបង្ហាញថាការលូតលាស់ដែលផ្គូផ្គងនឹងសាយភាយគឺជាយន្តការគ្រប់ជ្រុងជ្រោយសម្រាប់ LMD និង SMD ជាជាង porous ECD ដែលជាលទ្ធផលជាទូទៅមិនមាន មានរចនាសម្ព័ន្ធតម្រឹមដែលពេញចិត្ត។
ដើម្បីបញ្ជាក់អំពីហេតុផលនៃភាពខុសគ្នារវាង ECD និង NMD morphology នេះ យើងបានអនុវត្តការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល និងការសិក្សាពិសោធន៍នៃ NMD នៃយ៉ាន់ស្ព័រ TaXTi1-X ដែលក្នុងនោះ kinetics រំលាយត្រូវបានកែប្រែដោយបន្ថែមធាតុរលាយទៅទង់ដែងរាវ។យើងបានសន្និដ្ឋានថា ទោះបីជាទាំង ECD និង LMD ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការរំលាយជ្រើសរើស និងការសាយភាយ interfacial ក៏ដោយ ដំណើរការទាំងពីរនេះក៏មានភាពខុសគ្នាសំខាន់ៗដែលអាចនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នាខាងផ្នែករូបវិទ្យា18។ទីមួយ kinetics របស់ peel នៅក្នុង ECD ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយចំណុចប្រទាក់ជាមួយនឹងល្បឿននៃ peel ខាងមុខថេរ V12 ជាមុខងារនៃវ៉ុលដែលបានអនុវត្ត។នេះជាការពិត ទោះបីជាផ្នែកតូចមួយនៃភាគល្អិត refractory (ឧ. Pt ក្នុង Ag-Au) ត្រូវបានបន្ថែមទៅយ៉ាន់ស្ព័រមេ ដែលបន្ថយភាពរលោងនៃផ្ទៃ សម្អាត និងធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពនៃវត្ថុធាតុដែលមិនមានប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែបើមិនដូច្នេះទេ វានៅតែរក្សាទម្រង់ដដែលៗ 27 ។រចនាសម្ព័ន្ធដែលផ្សំដោយ topologically ត្រូវបានទទួលតែនៅ X ទាបនៅ V ទាប ហើយការរក្សាធាតុចម្រុះ 25 មានទំហំធំដើម្បីរក្សាប្រភាគបរិមាណរឹងដែលមានទំហំធំគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីការពារការបែកបាក់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ។នេះបង្ហាញថាអត្រានៃការរលាយទាក់ទងនឹងការសាយភាយអន្តរមុខអាចដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើស morphological ។ផ្ទុយទៅវិញ kinetics នៃការដកលោហៈធាតុនៅក្នុង LMD គឺត្រូវបានគ្រប់គ្រងការសាយភាយ 15,16 ហើយអត្រាថយចុះលឿនជាងមុនជាមួយនឹងពេលវេលា \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) ដែល Dl គឺជាធាតុមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។ សម្រាប់មេគុណនៃការសាយភាយសារធាតុរាវ។.
ទីពីរ កំឡុងពេល ECD ភាពរលាយនៃធាតុដែលមិនអាចរលាយបាននៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតគឺទាបបំផុត ដូច្នេះពួកវាអាចសាយភាយតាមចំណុចប្រទាក់ alloy-electrolyte ប៉ុណ្ណោះ។ផ្ទុយទៅវិញនៅក្នុង LMD ធាតុ "immiscible" (A) នៃយ៉ាន់ស្ព័រ AXB1-X ជាធម្មតាមានភាពរលាយតិចតួច ទោះបីជាមានកម្រិតក៏ដោយ ។ភាពរលាយបន្តិចនេះអាចសន្និដ្ឋានបានពីការវិភាគនៃដ្យាក្រាមដំណាក់កាល ternary នៃប្រព័ន្ធ ternary CuTaTi ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែមទី 1។ ការរលាយអាចត្រូវបានកំណត់បរិមាណដោយគូសបន្ទាត់នៃ liquidus ធៀបនឹងកំហាប់លំនឹងនៃ Ta និង Ti នៅលើផ្នែករាវនៃចំណុចប្រទាក់ (\( {c}_{ {{{{{{\rm{Ta))))))}}}} ^{l}\ ) និង \({c}_{{{{({\rm{Ti}}}) } }}} }^ {l}\) រៀងគ្នា នៅសីតុណ្ហភាពប្រតិភូ (រូបភាពបន្ថែម 1b) ចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវ លំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិកក្នុងមូលដ្ឋានត្រូវបានរក្សាកំឡុងពេលយ៉ាន់ស្ព័រ }}}}}}^{l}\) គឺប្រហែល ថេរ ហើយតម្លៃរបស់វាទាក់ទងទៅនឹង X ។ រូបភាពបន្ថែម 1b បង្ហាញថា \({c}_{{{{{{\rm{Ta}}}}} ))}^{l}\) ធ្លាក់ក្នុងជួរ 10 -3 − 10 ^{l}\) ស្មើនឹង 15.16 ។"ការលេចធ្លាយ" នៃធាតុដែលមិនអាចរលាយបាននៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រអាចប៉ះពាល់ដល់ទាំងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ interfacial នៅផ្នែកខាងមុខ delamination ដែលនៅក្នុងវេនរបស់វាដែលអាចរួមចំណែកដល់ការរំលាយនិង coarsen នៃរចនាសម្ព័ន្ធដោយសារតែការសាយភាយបរិមាណ។
ដើម្បីវាយតម្លៃដោយឡែកពីគ្នានូវការរួមចំណែកនៃ (i) អត្រាកាត់បន្ថយការយកចេញនៃយ៉ាន់ស្ព័រ V និង (ii) អត្រាកាត់បន្ថយការជ្រៀតចូលនៃធាតុដែលមិនរលាយចូលទៅក្នុងរលាយ យើងបានបន្តជាពីរជំហាន។ជាដំបូង សូមអរគុណដល់ \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) ដោយសិក្សាពីការវិវត្ត morphological នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃបណ្តុំខាងមុខ វាអាចសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃការថយចុះ V បានគ្រប់គ្រាន់។ពេលវេលា​ដ៏​អស្ចារ្យ។ដូច្នេះហើយ យើងបានស៊ើបអង្កេតឥទ្ធិពលនេះដោយការរត់ការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាលក្នុងរយៈពេលយូរជាងការសិក្សាមុនៗ ដែលបង្ហាញពីវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធការតម្រឹមដែលមិនមានគូដោយ topologically ដែលបង្កើតឡើងដោយការរីកសាយភាយជាគូនៃកម្រិតមធ្យម X15 ។ទីពីរ ដើម្បីស៊ើបអង្កេតឥទ្ធិពលនៃធាតុដែលមិនអាចកាត់ថ្លៃបានលើការកាត់បន្ថយអត្រាលេចធ្លាយ យើងបានបន្ថែម Ti និង Ag ទៅក្នុងរលាយទង់ដែង ដើម្បីបង្កើន និងបន្ថយអត្រាលេចធ្លាយរៀងៗខ្លួន ហើយសិក្សាពីលទ្ធផល morphology, kinetics ដាច់ដោយឡែក និងការចែកចាយកំហាប់នៅក្នុង រលាយ។Cu រលាយតាមរយៈការគណនា និងការពិសោធន៍នៅខាងក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធយ៉ាន់ស្ព័រ។យើងបានបន្ថែមការបន្ថែម Ti ចាប់ពី 10% ទៅ 30% ទៅកាន់ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ ដើម្បីលុប Cu melt ។ការបន្ថែម Ti បង្កើនកំហាប់ Ti នៅគែមនៃស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ ដែលកាត់បន្ថយជម្រាលកំហាប់ Ti នៅក្នុងស្រទាប់នេះ និងកាត់បន្ថយអត្រានៃការរំលាយ។វាក៏បង្កើនអត្រាលេចធ្លាយរបស់តាដោយបង្កើន \({c}_{{{({\rm{Ti}}}}}}}}^{l}\), ដូច្នេះ \({c}_{{{{{ {\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (រូបភាពបន្ថែម 1b) បរិមាណប្រាក់ដែលយើងបន្ថែមប្រែប្រួលពី 10% ទៅ 30% ដោយសារឥទ្ធិពលចម្បងនៃការបន្ថែម Ag គឺកាត់បន្ថយ ភាពរលាយនៃធាតុយ៉ាន់ស្ព័រក្នុងការរលាយ យើងបានយកគំរូតាមប្រព័ន្ធ Quaternary CuAgTaTi ជាប្រព័ន្ធ ternary ដ៏មានប្រសិទ្ធភាព (CuAg)TaTi ដែលការរលាយនៃ Ti និង Ta អាស្រ័យលើកំហាប់ Ag ក្នុងការរលាយ CuAg (សូមមើលចំណាំ) 2 និងបន្ថែម។ រូប ២–៤)។ការបន្ថែម Ag មិនបង្កើនកំហាប់នៃ Ti នៅគែមនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារភាពរលាយនៃ Ti ក្នុង Ag គឺទាបជាង Cu ដូច្នេះវាកាត់បន្ថយ \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}}}}}^{l}\) (រូបភាពបន្ថែម 1) 4b) និងអត្រាលេចធ្លាយ Ta ។
លទ្ធផលនៃការធ្វើត្រាប់តាមដំណាក់កាលបង្ហាញថា ការលូតលាស់ជាគូមិនស្ថិតស្ថេរក្នុងរយៈពេលយូរគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីជំរុញការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលរួមបញ្ចូលគ្នានៅផ្នែកខាងពុកផុយ។យើងពិសោធន៍បញ្ជាក់ការសន្និដ្ឋាននេះដោយបង្ហាញថាស្រទាប់ខាងក្រោមនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15T85 ដែលបង្កើតនៅជិតផ្នែកខាងមុខនៃ delamination នៅដំណាក់កាលក្រោយនៃការ delamination នៅតែត្រូវបានភ្ជាប់ topologically បន្ទាប់ពីការ etching នៃដំណាក់កាលសម្បូរទង់ដែង។លទ្ធផលរបស់យើងក៏បង្ហាញផងដែរថា អត្រាលេចធ្លាយមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើការវិវត្តន៍នៃរូបវិទ្យា ដោយសារតែការដឹកជញ្ជូនដែលសាយភាយច្រើននៃធាតុដែលមិនអាចរលាយបាននៅក្នុងការរលាយរាវ។វាត្រូវបានបង្ហាញនៅទីនេះថាឥទ្ធិពលនេះដែលអវត្តមាននៅក្នុង ECD ប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ទម្រង់នៃការប្រមូលផ្តុំនៃធាតុផ្សេងៗនៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ ប្រភាគនៃដំណាក់កាលរឹង និងកំពូលនៃរចនាសម្ព័ន្ធ LMD ។
នៅក្នុងផ្នែកនេះ ដំបូងយើងបង្ហាញលទ្ធផលនៃការសិក្សារបស់យើងដោយការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាលនៃឥទ្ធិពលនៃការបន្ថែម Ti ឬ Ag ទៅក្នុង Cu melts ដែលបណ្តាលឱ្យមាន morphologies ផ្សេងៗគ្នា។នៅលើរូបភព។រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីលទ្ធផលនៃការធ្វើគំរូបីវិមាត្រនៃវាលដំណាក់កាលនៃយ៉ាន់ស្ព័រ TaXTi1-X ដែលទទួលបានពី Cu70Ti30, Cu70Ag30 និងទង់ដែងសុទ្ធរលាយជាមួយនឹងមាតិកាអាតូមិកទាបនៃធាតុដែលមិនរលាយពី 5 ទៅ 15% ។ជួរពីរដំបូងបង្ហាញថាការបន្ថែមទាំង Ti និង Ag ជំរុញការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលជាប់ទាក់ទងគ្នាបើប្រៀបធៀបទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធគ្មានព្រំដែននៃ Cu សុទ្ធ (ជួរទីបី) ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបន្ថែម Ti តាមការរំពឹងទុក បង្កើនការលេចធ្លាយ Ta ដោយហេតុនេះការពារការរលាយនៃយ៉ាន់ស្ព័រ X ទាប (Ta5Ti95 និង Ta10Ti90) និងបណ្តាលឱ្យមានការរំលាយដ៏ធំនៃស្រទាប់ porous exfoliated ក្នុងអំឡុងពេល delamination Ta15Ti85 ។ផ្ទុយទៅវិញការបន្ថែម Ag (ជួរទីពីរ) រួមចំណែកដល់ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលទាក់ទងនឹង topologically នៃសមាសធាតុទាំងអស់នៃយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានជាមួយនឹងការរំលាយបន្តិចបន្តួចនៃស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ។ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ bicontinuous ត្រូវបានបង្ហាញបន្ថែមនៅក្នុងរូបភព។1b ដែលបង្ហាញរូបភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិជាមួយនឹងការបង្កើនជម្រៅនៃការ delamination ពីឆ្វេងទៅស្តាំ និងរូបភាពនៃចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវនៅជម្រៅអតិបរមា (រូបភាពខាងស្តាំឆ្ងាយ)។
ការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល 3D (128 × 128 × 128 nm3) បង្ហាញពីឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងនៃការបន្ថែមសារធាតុរំលាយទៅវត្ថុរាវនៅលើ morphology ចុងក្រោយនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានផ្ទេរ។សញ្ញាសម្គាល់ខាងលើបង្ហាញពីសមាសភាពនៃយ៉ាន់ស្ព័រមេ (TaXTi1-X) ហើយសញ្ញាបញ្ឈរបង្ហាញពីសមាសធាតុរលាយនៃសម្ភារៈបន្ទន់ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Cu ។តំបន់ដែលមានកំហាប់តាខ្ពស់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដែលគ្មានភាពកខ្វក់ត្រូវបានបង្ហាញជាពណ៌ត្នោត ហើយចំណុចប្រទាក់រាវ-រឹងត្រូវបានបង្ហាញជាពណ៌ខៀវ។b ការក្លែងធ្វើបីវិមាត្រនៃវាលដំណាក់កាលនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 ដែលមិនទាន់បានបិទនៅក្នុងការរលាយ Cu70Ag30 (190 × 190 × 190 nm3) ។ស៊ុម 3 ដំបូងបង្ហាញតំបន់រឹងនៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទេរសិទ្ធិនៅជម្រៅប្រតិភូខុសៗគ្នា ហើយស៊ុមចុងក្រោយបង្ហាញតែចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវនៅជម្រៅអតិបរមា។ភាពយន្តដែលត្រូវនឹង (ខ) ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងភាពយន្តបន្ថែម ១។
ឥទ្ធិពលនៃការបន្ថែមសូលុយស្យុងត្រូវបានរុករកបន្ថែមទៀតជាមួយនឹងការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល 2D ដែលផ្តល់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីការបង្កើតទម្រង់អន្តរមុខនៅផ្នែកខាងមុខនៃ delamination និងអនុញ្ញាតឱ្យចូលទៅកាន់មាត្រដ្ឋានប្រវែង និងពេលវេលាធំជាងការក្លែងធ្វើ 3D ដើម្បីកំណត់បរិមាណ kinetics delamination ។នៅលើរូបភព។រូបភាពទី 2 បង្ហាញរូបភាពនៃការក្លែងធ្វើនៃការយកចេញនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 តាមរយៈការរលាយ Cu70Ti30 និង Cu70Ag30 ។ក្នុង​ករណី​ទាំងពីរ​នេះ ការលូតលាស់​ដែល​ផ្សាភ្ជាប់​ដោយ​ការ​សាយភាយ​មិន​ស្ថិតស្ថេរ​ខ្លាំង​។ជំនួសឱ្យការជ្រៀតចូលបញ្ឈរទៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រ គន្លឹះនៃបណ្តាញរាវផ្លាស់ទីយ៉ាងច្របូកច្របល់ទៅឆ្វេង និងស្តាំក្នុងគន្លងស្មុគ្រស្មាញខ្លាំង កំឡុងពេលដំណើរការលូតលាស់ប្រកបដោយស្ថិរភាព ដែលជំរុញឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធតម្រឹម ដែលជំរុញការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលទាក់ទងគ្នាក្នុងលំហ 3D (រូបភាពទី 1)។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានភាពខុសប្លែកគ្នាដ៏សំខាន់រវាងសារធាតុបន្ថែម Ti និង Ag ។សម្រាប់ Cu70Ti30 រលាយ (រូបទី 2a) ការប៉ះទង្គិចនៃបណ្តាញរាវពីរនាំទៅដល់ការបញ្ចូលគ្នានៃចំណុចប្រទាក់រាវរឹងដែលនាំទៅដល់ការច្របាច់បញ្ចូលគ្នានៃសារធាតុចងរឹងដែលចាប់យកដោយបណ្តាញទាំងពីរពីរចនាសម្ព័ន្ធ ហើយទីបំផុតទៅការរំលាយ។ .ផ្ទុយទៅវិញ សម្រាប់ការរលាយ Cu70Ag30 (រូបភាព 2b) ការបង្កើន Ta នៅចំណុចប្រទាក់រវាងដំណាក់កាលរឹង និងរាវ ការពារការរួមផ្សំដោយសារតែការថយចុះនៃការលេចធ្លាយតាចូលទៅក្នុងរលាយ។ជាលទ្ធផលការបង្ហាប់នៃចំណងនៅផ្នែកខាងមុខ delamination ត្រូវបានបង្ក្រាបដោយហេតុនេះជំរុញការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធតភ្ជាប់។គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍, ចលនាយោលច្របូកច្របល់នៃឆានែលរាវបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រជាមួយនឹងកម្រិតជាក់លាក់នៃការតម្រឹមនៅពេលដែលការកាត់ផ្តាច់ត្រូវបានបង្ក្រាប (រូបភាព 2 ខ) ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការតម្រឹមនេះមិនមែនជាលទ្ធផលនៃកំណើនស្ថិរភាពនៃចំណងនោះទេ។នៅក្នុង 3D ការជ្រៀតចូលមិនស្ថិតស្ថេរបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ bicontinuous ដែលមិនភ្ជាប់ coaxial (រូបភាព 1b) ។
រូបថតនៃការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល 2D នៃ Cu70Ti30 (a) និង Cu70Ag30 (b) រលាយបានរលាយទៅយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 ដែលបង្ហាញពីការលូតលាស់ដែលមិនស្ថិតស្ថេរ។រូបភាពបង្ហាញពីជម្រៅនៃការដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធខុសៗគ្នា ដែលវាស់វែងពីទីតាំងដំបូងនៃចំណុចប្រទាក់រឹង/រាវរាបស្មើ។insets បង្ហាញពីរបបផ្សេងគ្នានៃការប៉ះទង្គិចគ្នានៃឆានែលរាវដែលនាំទៅដល់ការផ្ដាច់នៃសារធាតុចងរឹង និងការរក្សានៃ Cu70Ti30 និង Cu70Ag30 រលាយរៀងគ្នា។ទទឹងដែននៃ Cu70Ti30 គឺ 1024 nm, Cu70Ag30 គឺ 384 nm ។ក្រុមពណ៌បង្ហាញពីកំហាប់តា ហើយពណ៌ផ្សេងគ្នាបែងចែករវាងតំបន់រាវ (ពណ៌ខៀវងងឹត) យ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋាន (ខៀវស្រាល) និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនប្រើ (ស្ទើរតែក្រហម)។ភាពយន្តនៃការក្លែងធ្វើទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងភាពយន្តបន្ថែមទី 2 និងទី 3 ដែលរំលេចផ្លូវស្មុគស្មាញដែលជ្រាបចូលទៅក្នុងបណ្តាញរាវកំឡុងពេលការលូតលាស់ដែលមិនមានស្ថេរភាព។
លទ្ធផលផ្សេងទៀតនៃការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល 2D ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 3 ។ក្រាហ្វនៃជម្រៅ delamination ធៀបនឹងពេលវេលា (ជម្រាលស្មើនឹង V) នៅក្នុងរូបភព។3a បង្ហាញថាការបន្ថែម Ti ឬ Ag ទៅក្នុង Cu melt បន្ថយល្បឿននៃការបំបែកខ្លួន ដូចដែលបានរំពឹងទុក។នៅលើរូបភព។3b បង្ហាញថាការថយចុះនេះគឺបណ្តាលមកពីការថយចុះនៃជម្រាលកំហាប់ Ti នៅក្នុងអង្គធាតុរាវក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរ។វាក៏បង្ហាញផងដែរថាការបន្ថែម Ti(Ag) បង្កើន (បន្ថយ) កំហាប់នៃ Ti នៅលើផ្នែករាវនៃចំណុចប្រទាក់ (\({c}_{{{{{{{\rm{Ti))))))) . )រូបភាពទី 3d បង្ហាញថាសម្រាប់សារធាតុរំលាយទាំងពីរ ប្រភាគបរិមាណនៃអង្គធាតុរឹងនៅតែស្ថិតនៅខាងលើកម្រិតសម្រាប់ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលទាក់ទងគ្នាជាពីរផ្នែក 28,29,30។ខណៈពេលដែលការបន្ថែម Ti ទៅក្នុងរលាយបង្កើនការលេចធ្លាយរបស់តា វាក៏បង្កើនការរក្សា Ti នៅក្នុងសារធាតុចងរឹងដោយសារលំនឹងដំណាក់កាល ដោយហេតុនេះបង្កើនប្រភាគបរិមាណ ដើម្បីរក្សាភាពស្អិតរមួតនៃរចនាសម្ព័ន្ធដោយគ្មានភាពកខ្វក់។ការគណនារបស់យើងជាទូទៅយល់ស្របជាមួយនឹងការវាស់វែងពិសោធន៍នៃប្រភាគបរិមាណនៃផ្នែកខាងមុខ delamination ។
ការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាលនៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 កំណត់បរិមាណផលប៉ះពាល់ផ្សេងៗគ្នានៃការបន្ថែម Ti និង Ag ទៅនឹង Cu រលាយនៅលើ kinetics នៃការដក alloy ដែលវាស់ពីជម្រៅនៃការដក alloy ជាមុខងារនៃពេលវេលា (a) ទម្រង់កំហាប់ Ti នៅក្នុងអង្គធាតុរាវនៅ ជម្រៅនៃការដកយកយ៉ាន់ស្ព័រ 400 nm (ជម្រៅអវិជ្ជមានពង្រីកចូលទៅក្នុងការរលាយនៅខាងក្រៅរចនាសម្ព័ន្ធយ៉ាន់ស្ព័រ (ផ្នែកខាងមុខនៅខាងឆ្វេង) ខ) ការលេចធ្លាយតា ធៀបនឹងពេលវេលា (គ) និងប្រភាគរឹងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដែលមិនមានធាតុផ្សំធៀបនឹងសមាសធាតុរលាយ (ឃ) ការប្រមូលផ្តុំនៃធាតុបន្ថែម នៅក្នុងការរលាយត្រូវបានគ្រោងនៅតាមបណ្តោយ abscissa (d) (Ti - បន្ទាត់ពណ៌បៃតង Ag - បន្ទាត់ពណ៌ស្វាយ និងការពិសោធន៍) ។
ដោយសារល្បឿននៃផ្នែកខាងមុខ delamination ថយចុះទៅតាមពេលវេលា ការវិវត្តន៍នៃ morphology កំឡុងពេល delamination បង្ហាញពីឥទ្ធិពលនៃការកាត់បន្ថយល្បឿន delamination ។នៅក្នុងការសិក្សាក្នុងដំណាក់កាលមុន យើងបានសង្កេតឃើញការរីកដុះដាលដូចទៅនឹង eutectic ដែលបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធមិនជាប់ទាក់ទងគ្នានៃ topologically កំឡុងពេលដកចេញនូវយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 ដោយការរលាយស្ពាន់សុទ្ធ 15 ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរត់ដ៏វែងនៃដំណាក់កាលដូចគ្នានេះបង្ហាញការក្លែងធ្វើវាល (សូមមើលភាពយន្តបន្ថែមទី 4) ថានៅពេលដែលល្បឿននៃការបំផ្លិចបំផ្លាញនៅខាងមុខតូចល្មម ការលូតលាស់គូនឹងមិនស្ថិតស្ថេរ។អស្ថិរភាពបង្ហាញឱ្យឃើញដោយខ្លួនវាផ្ទាល់នៅក្នុងការរញ្ជួយនៅពេលក្រោយនៃ flakes ដែលរារាំងការតម្រឹមរបស់ពួកគេហើយដូច្នេះជំរុញការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលតភ្ជាប់ topologically ។ការផ្លាស់ប្តូរពីការលូតលាស់ដែលមានស្ថេរភាពទៅជាការលូតលាស់ថ្មមិនស្ថិតស្ថេរកើតឡើងនៅជិត xi = 250 nm ក្នុងអត្រា 4.7 mm/s ។ផ្ទុយទៅវិញ ជម្រៅ delamination xi នៃ Cu70Ti30 រលាយគឺប្រហែល 40 nm ក្នុងអត្រាដូចគ្នា។ដូច្នេះហើយ យើងមិនអាចសង្កេតមើលការបំប្លែងបែបនេះបានទេ នៅពេលដកយ៉ាន់ស្ព័រចេញជាមួយ Cu70Ti30 រលាយ (សូមមើលភាពយន្តបន្ថែមទី 3) ពីព្រោះការបន្ថែម 30% Ti ទៅក្នុងរលាយជួយកាត់បន្ថយការដកលោហធាតុចេញយ៉ាងសំខាន់។ទីបំផុត ទោះបីជាការរីកដុះដាលដែលភ្ជាប់មកជាមួយមិនស្ថិតស្ថេរ ដោយសារចលនវត្ថុ delamination យឺតជាងក៏ដោយ ចម្ងាយ λ0 នៃចំណងរឹងនៅផ្នែកខាងមុខ delamination ប្រហែលគោរពតាមច្បាប់ \({\lambda }_{0}^{2}V=C\) នៃស្ថានី កំណើន 15,31 ដែល C ជាថេរ។
ដើម្បីសាកល្បងការព្យាករណ៍នៃការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល ការពិសោធន៍ដកលោហៈធាតុត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងគំរូធំជាង និងរយៈពេលនៃការដកលោហៈធាតុដែលវែងជាង។រូបភាពទី 4a គឺជាដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍ដែលបង្ហាញពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរ។ជម្រៅសរុបនៃ delamination គឺស្មើនឹង xi ចម្ងាយពីព្រំដែនដំបូងនៃដំណាក់កាលរឹង និងរាវទៅផ្នែកខាងមុខ delamination ។hL គឺជាចម្ងាយពីចំណុចប្រទាក់រាវរឹងដំបូងទៅគែមនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរមុនពេល etching ។hL ធំបង្ហាញពីការលេចធ្លាយ Ta ខ្លាំង។ពីរូបភាព SEM នៃគំរូដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ យើងអាចវាស់ទំហំ hD នៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរមុនពេល etching ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារការរលាយក៏រឹងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ វាអាចរក្សារចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរដោយគ្មានចំណង។ដូច្នេះ យើង​បាន​ធ្វើ​ការ​រលាយ (ដំណាក់កាល​សម្បូរ​ស្ពាន់) ដើម្បី​ទទួល​បាន​រចនាសម្ព័ន្ធ​អន្តរកាល ហើយ​បាន​ប្រើ hC ដើម្បី​កំណត់​បរិមាណ​កម្រាស់​នៃ​រចនាសម្ព័ន្ធ​អន្តរកាល។
ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការវិវត្តន៍នៃសរីរវិទ្យាកំឡុងពេលដកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធ និងការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រ៖ កម្រាស់ស្រទាប់លេចធ្លាយ Ta hL កម្រាស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ delaminated hD កម្រាស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធតភ្ជាប់ hC ។(b), (c) ការសាកល្បងសុពលភាពនៃលទ្ធផលការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាលដោយប្រៀបធៀបផ្នែកឆ្លងកាត់ SEM និងរូបចម្លាក់ 3D នៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 ដែលរៀបចំចេញពីការរលាយសុទ្ធ Cu(b) និង Cu70Ag30 ផ្តល់ទិន្នផលចំណង topological ដែលមានទំហំចំណងឯកសណ្ឋាន (c) របារខ្នាត 10 µm
ផ្នែកឈើឆ្កាងនៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទេរសិទ្ធិដែលបង្ហាញក្នុងរូបភព។4b,c បញ្ជាក់ពីឥទ្ធិពលដែលបានព្យាករណ៍ចម្បងនៃការបន្ថែម Ti និង Ag ទៅ Cu រលាយនៅលើរូបវិទ្យា និង kinetics នៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានផ្ទេរ។នៅលើរូបភព។រូបភាពទី 4b បង្ហាញពីតំបន់ទាបនៃការកាត់ SEM (នៅខាងឆ្វេង) នៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15T85 ដែលត្រូវបានពន្លិចដោយការជ្រមុជនៅក្នុងទង់ដែងសុទ្ធសម្រាប់រយៈពេល 10 s ទៅជម្រៅនៃ xi ~ 270 μm។នៅលើមាត្រដ្ឋានពេលវេលាពិសោធន៍ដែលអាចវាស់វែងបាន ដែលជាលំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រដែលធំជាងការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល ល្បឿននៃការបំបែកផ្នែកខាងមុខគឺទាបជាងល្បឿនកម្រិតដែលបានរៀបរាប់ខាងលើនៃ 4.7 មីលីម៉ែត្រ/វិនាទី ដែលខាងក្រោមដែលកំណើននៃចំណង eutectic មានស្ថេរភាពមិនស្ថិតស្ថេរ។ដូច្នេះ រចនាសម្ព័នខាងលើផ្ទៃខាងមុខត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងត្រូវបានតភ្ជាប់យ៉ាងពេញលេញ។មុនពេល etching ស្រទាប់ស្តើងនៃយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានត្រូវបានរំលាយទាំងស្រុង (hL = 20 μm) ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលេចធ្លាយតា (តារាងទី 1) ។បន្ទាប់ពីការ etching គីមីនៃដំណាក់កាលដែលសម្បូរទង់ដែង (ស្តាំ) នៅសល់តែស្រទាប់ស្តើងនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានផ្ទេរ (hC = 42 µm) ដែលបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរភាគច្រើនបានបាត់បង់ភាពរឹងមាំនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំឡុងពេល etching ហើយមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹង topologically ដូចការរំពឹងទុក ( រូប ១ ក)។រូបភាពខាងស្តាំបំផុតនៅជួរទីបី) ។នៅលើរូបភព។4c បង្ហាញផ្នែកឆ្លងកាត់ SEM ពេញលេញ និងរូបភាព 3D នៃការឆ្លាក់នៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 ដែលត្រូវបានដកចេញដោយការជ្រមុជនៅក្នុង Cu70Ag30 រលាយរយៈពេល 10 វិនាទីដល់ជម្រៅប្រហែល 200 µm ។ដោយសារជម្រៅនៃសំបកត្រូវបានព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្ដីថានឹងកើនឡើងជាមួយនឹង \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) diffusion controlled kinetics (សូមមើលកំណត់សម្គាល់បន្ថែម 4) 15 16, ជាមួយនឹងការបន្ថែម 30% Ag ទៅនឹង Cu melt ការថយចុះនៃជម្រៅនៃការបំបែកពី 270 μm ទៅ 220 μm ត្រូវគ្នាទៅនឹងការថយចុះនៃចំនួន Piclet p ដោយកត្តា 1.5 ។បន្ទាប់ពីការ etching គីមីនៃដំណាក់កាលសម្បូរបែប Cu/Ag (ស្តាំ) រចនាសម្ព័ន្ធប្រតិភូកម្មទាំងមូលរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ (hC = 200 µm) ដោយបង្ហាញថាវាជាមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធ bicontinuous ដែលត្រូវបានព្យាករដោយ topologically (រូបភាពទី 1 រូបភាពខាងស្តាំបំផុត) ជួរទីពីរ និងទាំងមូល។ ជួរខាងក្រោម) ។ការវាស់វែងទាំងអស់នៃយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ Ta15T85 នៅក្នុងការរលាយផ្សេងៗត្រូវបានសង្ខេបនៅក្នុងតារាង។1. យើងក៏បង្ហាញលទ្ធផលសម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋាន Ta10Ti90 ដែលមិនប្រើនៅក្នុងការរលាយផ្សេងៗ ដោយបញ្ជាក់ពីការសន្និដ្ឋានរបស់យើង។ការវាស់វែងនៃកម្រាស់ស្រទាប់លេចធ្លាយ Ta បានបង្ហាញថារចនាសម្ព័ន្ធរលាយនៅក្នុង Cu70Ag30 រលាយ (hL = 0 μm) គឺតូចជាងនៅក្នុងរលាយ Cu សុទ្ធ (hL = 20 μm) ។ផ្ទុយទៅវិញការបន្ថែម Ti ទៅក្នុងរលាយរលាយរចនាសម្ព័ន្ធយ៉ាន់ស្ព័រខ្សោយជាង (hL = 190 μm) ។ការថយចុះនៃការរំលាយរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេររវាង Cu រលាយសុទ្ធ (hL = 250 μm) និង Cu70Ag30 រលាយ (hL = 150 μm) គឺកាន់តែច្បាស់នៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានផ្ទេរដោយផ្អែកលើ Ta10Ti90 ។
ដើម្បីយល់ពីឥទ្ធិពលនៃការរលាយផ្សេងៗគ្នា យើងបានធ្វើការវិភាគបរិមាណបន្ថែមនៃលទ្ធផលពិសោធន៍នៅក្នុងរូបភាពទី 5 (សូមមើលផងដែរនូវទិន្នន័យបន្ថែម 1)។នៅលើរូបភព។តួលេខ 5a–b បង្ហាញពីការចែកចាយកំហាប់ដែលបានវាស់វែងនៃធាតុផ្សេងៗគ្នាតាមទិសដៅនៃការបន្ទោរបង់នៅក្នុងការពិសោធន៍ exfoliation នៅក្នុងការរលាយ Cu សុទ្ធ (រូបភាព 5a) និង Cu70Ag30 រលាយ (រូបភាព 5b) ។កំហាប់នៃធាតុផ្សេងៗត្រូវបានគ្រោងទុកទល់នឹងចំងាយ d ពីផ្នែកខាងមុខ delamination ទៅគែមនៃស្រទាប់ delamination នៅក្នុង binder រឹង និងដំណាក់កាលដែលរាវ (សំបូរទៅដោយ Cu ឬ ​​CuAg) នៅពេល delamination ។មិនដូច ECD ដែលការរក្សាទុកនៃធាតុខុសត្រូវបានកំណត់ដោយអត្រានៃការបំបែកនៅក្នុង LMD កំហាប់នៅក្នុងសារធាតុចងរឹងត្រូវបានកំណត់ដោយលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិកក្នុងតំបន់រវាងដំណាក់កាលរឹង និងរាវ ហើយដូច្នេះ លក្ខណៈសម្បត្តិរួមនៃវត្ថុរឹង និង ដំណាក់កាលរាវ។ដ្យាក្រាមរដ្ឋលោហធាតុ។ដោយសារតែការរំលាយ Ti ពីយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋាន កំហាប់ Ti ថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើង d ពីខាងមុខ delamination ទៅគែមនៃស្រទាប់ delamination ។ជាលទ្ធផល កំហាប់តាបានកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើង d តាមបណ្តុំ ដែលស្របនឹងការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល (រូបភាពបន្ថែម 5)។កំហាប់ Ti នៅក្នុងការរលាយ Cu70Ag30 ធ្លាក់ចុះរាក់ជាងការរលាយ Cu សុទ្ធ ដែលវាស៊ីគ្នានឹងអត្រានៃការដកលោហៈធាតុចេញយឺតជាង។ទម្រង់នៃការប្រមូលផ្តុំដែលបានវាស់វែងនៅក្នុងរូបភព។5b ក៏បង្ហាញផងដែរថាសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំ Ag និង Cu នៅក្នុងអង្គធាតុរាវគឺមិនថេរពិតប្រាកដនៅតាមបណ្តោយស្រទាប់នៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលបានផ្ទេរទេខណៈពេលដែលនៅក្នុងការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាលសមាមាត្រនេះត្រូវបានគេសន្មត់ថាថេរក្នុងការក្លែងធ្វើនៃការរលាយ។ ធាតុក្លែងក្លាយ Cu70Ag30 ។ទោះបីជាមានភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងបរិមាណនេះក៏ដោយ គំរូវាលដំណាក់កាលចាប់យកឥទ្ធិពលគុណភាពលេចធ្លោនៃការបន្ថែម Ag លើការទប់ស្កាត់ការលេចធ្លាយតា។ការធ្វើគំរូបរិមាណពេញលេញនៃជម្រាលកំហាប់នៃធាតុទាំងបួននៅក្នុងវត្ថុចងរឹង និងអង្គធាតុរាវ តម្រូវឱ្យមានគំរូធាតុផ្សំបួនយ៉ាងត្រឹមត្រូវជាងមុននៃដ្យាក្រាមដំណាក់កាល TaTiCuAg ដែលហួសពីវិសាលភាពនៃការងារនេះ។
ទម្រង់ការប្រមូលផ្តុំដែលបានវាស់វែងអាស្រ័យលើចម្ងាយ d ពីផ្នែកខាងមុខ delamination នៃយ៉ាន់ស្ព័រ Ta15Ti85 នៅក្នុង (a) រលាយ Cu សុទ្ធ និង (b) Cu70Ag30 រលាយ។ការប្រៀបធៀបប្រភាគបរិមាណដែលបានវាស់នៃសារធាតុរឹង ρ(d) នៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរ (បន្ទាត់រឹង) ជាមួយនឹងការទស្សន៍ទាយតាមទ្រឹស្តីដែលត្រូវគ្នានឹងសមីការដោយគ្មានការលេចធ្លាយ Ta (បន្ទាត់ដាច់ ៗ) ។(1) (c) ការព្យាករណ៍សមីការបំប៉ោង។(1) សមីការត្រូវបានកែតម្រូវនៅផ្នែកខាងមុខនៃ delamination ។(2) នោះ​គឺ​តា​លេច​ធ្លាយ​ត្រូវ​បាន​ពិចារណា​។វាស់ទទឹងមូលបត្របំណុលជាមធ្យម λw និងចម្ងាយ λs (ឃ) ។របារកំហុសតំណាងឱ្យគម្លាតស្តង់ដារ។
នៅលើរូបភព។5c ប្រៀបធៀបប្រភាគបរិមាណដែលបានវាស់នៃសារធាតុរឹង ρ(d) (បន្ទាត់រឹង) សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធ Cu និង Cu70Ag30 ដែលបានផ្ទេរសុទ្ធពីការរលាយជាមួយនឹងការព្យាករណ៍ទ្រឹស្តី (បន្ទាត់ដាច់ ៗ) ដែលទទួលបានពីការអភិរក្សរង្គាលដោយប្រើកំហាប់តាដែលបានវាស់នៅក្នុងសារធាតុចងរឹង \({ c }_ {Ta}^{s}(d)\) (រូបភាព 5a,b) ហើយមិនអើពើនឹងការលេចធ្លាយរបស់ Ta និងការដឹកជញ្ជូន Ta រវាងចំណងដែលមានជម្រៅផ្សេងគ្នានៃការបំបែក។ប្រសិនបើ តា ផ្លាស់ប្តូរពីរឹងទៅជារាវ តាទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានត្រូវតែចែកចាយឡើងវិញទៅជាសារធាតុចងរឹង។ដូច្នេះ នៅក្នុងស្រទាប់ណាមួយនៃរចនាសម្ព័ន្ធដាច់ស្រយាលកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃការយកចេញនៃយ៉ាន់ស្ព័រ ការអភិរក្សម៉ាស់មានន័យថា \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d) )={c}_{Ta}^{0}(d){S}_{t}\), ដែល \({c}_{Ta}^{s}(d)\) និង \({c }_{Ta }^ {0}\) គឺជាការប្រមូលផ្តុំ Ta នៅទីតាំង d ក្នុង binder និង matrix alloy រៀងៗខ្លួន ហើយ Ss(d) និង St គឺជាផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ hard binder និងតំបន់ដាច់ស្រយាលទាំងមូល។ រៀងៗខ្លួន។នេះព្យាករណ៍ពីប្រភាគបរិមាណនៃសារធាតុរាវនៅក្នុងស្រទាប់ដាច់ស្រយាល។
នេះអាចត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលចំពោះរចនាសម្ព័ន្ធនៃ Cu និង Cu70Ag30 រលាយសុទ្ធដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិដោយប្រើខ្សែកោង \({c}_{Ta}^{s}(d)\) ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងបន្ទាត់ពណ៌ខៀវ។ការទស្សន៍ទាយទាំងនេះត្រូវបានដាក់លើរូបទី 5c ដែលបង្ហាញថាការមិនអើពើនឹងការលេចធ្លាយ Ta គឺជាការព្យាករណ៍មិនល្អនៃការចែកចាយប្រភាគបរិមាណ។ការអភិរក្សម៉ាស់ដែលគ្មានការលេចធ្លាយព្យាករណ៍ពីការថយចុះនៃប្រភាគបរិមាណជាមួយនឹងការកើនឡើង d ដែលត្រូវបានអង្កេតតាមលក្ខណៈគុណភាពនៅក្នុងការរលាយ Cu សុទ្ធ ប៉ុន្តែមិនមែននៅក្នុង Cu70Ag30 រលាយទេ ដែលρ(d) មានអប្បបរមា។លើសពីនេះ នេះនាំឱ្យមានការប៉ាន់ប្រមាណយ៉ាងខ្លាំងនៃប្រភាគបរិមាណនៅផ្នែកខាងមុខបំបែកសម្រាប់ការរលាយទាំងពីរ។សម្រាប់ d ≈ 10 µm ដែលអាចវាស់វែងបានតូចបំផុត តម្លៃ ρ ដែលបានព្យាករណ៍សម្រាប់ការរលាយទាំងពីរលើសពី 0.5 ខណៈពេលដែលតម្លៃ ρ វាស់វែងសម្រាប់រលាយ Cu និង Cu70Ag30 គឺខ្ពស់ជាងបន្តិច 0.3 និង 0.4 រៀងគ្នា។
ដើម្បីបញ្ជាក់ពីតួនាទីសំខាន់នៃការលេចធ្លាយតា នោះយើងបង្ហាញថា ភាពខុសគ្នានៃបរិមាណរវាងតម្លៃ ρ ដែលបានវាស់វែង និងព្យាករណ៍នៅជិតផ្នែកខាងមុខនៃការរលួយអាចត្រូវបានលុបចោលដោយការកែលម្អការព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្តីរបស់យើងដើម្បីរួមបញ្ចូលការលេចធ្លាយនេះ។ដល់ទីបញ្ចប់នេះ ចូរយើងគណនាចំនួនសរុបនៃអាតូមតាដែលហូរចេញពីអង្គធាតុរឹងទៅជាអង្គធាតុរាវ នៅពេលដែលផ្នែកខាងមុខរលួយផ្លាស់ទីក្នុងចម្ងាយ Δxi = vΔt ក្នុងចន្លោះពេល Δt Δxi = vΔt ដែល \(v={\dot{x )) _{i }( t )\) – អត្រា delamination ជម្រៅ និងពេលវេលាអាចមកពីទំនាក់ទំនងដែលគេស្គាល់ \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t) } \) ការខ្សោះជីវជាតិ។ច្បាប់មូលដ្ឋាននៃការអភិរក្សម៉ាស់នៅផ្នែកខាងមុខបំបែក (d ≈ 0) គឺដូចជា ΔN = DlglΔtSl/va ដែល gl គឺជាជម្រាលកំហាប់នៃអាតូមតានៅក្នុងអង្គធាតុរាវ វ៉ា គឺជាបរិមាណអាតូមិកដែលត្រូវនឹងកំហាប់ដែលបានកំណត់ថាជា ប្រភាគអាតូម ហើយ Sl = St − Ss គឺជាតំបន់កាត់នៃឆានែលរាវនៅផ្នែកខាងមុខ delamination ។ជម្រាលកំហាប់ gl អាចត្រូវបានគណនាដោយសន្មត់ថាកំហាប់នៃអាតូម Ta មានតម្លៃថេរ \({c}_{Ta}^{l}\) នៅចំណុចប្រទាក់ ហើយតូចណាស់នៅក្នុងការរលាយនៅខាងក្រៅស្រទាប់ដែលបន្សល់ទុក។ ផ្តល់ឱ្យ \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) ដូច្នេះ \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\).នៅពេលដែលផ្នែកខាងមុខផ្លាស់ទីទៅចម្ងាយ Δxi ប្រភាគរឹងគឺស្មើនឹងចំនួនសរុបនៃអាតូម Ta ដែលបានដកចេញពីយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋាន \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t} { c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\) ដល់ផលបូកនៃចំនួនអាតូម Ta ដែលលេចធ្លាយទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ΔN និងរួមបញ្ចូលក្នុងឧបករណ៍ចងរឹង\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\)។សមីការនេះរួមជាមួយនឹងកន្សោមខាងលើសម្រាប់ ΔN និងទំនាក់ទំនង St = Ss + Sl និងដំណាក់កាលនៅផ្នែកខាងមុខ delamination ។
នៅក្នុងដែនកំណត់នៃការរលាយសូន្យនៃអាតូមតា ដែលកាត់បន្ថយដល់ការព្យាករណ៍ដំបូងនៃអវត្តមាននៃការលេចធ្លាយ \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} \)រាវ ( \({c }_{Ta}^{l}=0\))។ការប្រើប្រាស់តម្លៃ \({c}_{Ta}^{l}\about 0.03\) ពីការវាស់វែងពិសោធន៍ (មិនបង្ហាញក្នុងរូប 5a, b) និងលេខ Peclet p ≈ 0.26 និង p ≈ 0.17 និងការប្រមូលផ្តុំសារធាតុរឹង \ ( {c}_{Ta}^{s}\ ប្រហែល 0.3\) និង \({c}_{Ta}^{s}\ ប្រហែល 0.25\) សម្រាប់ Cu និង Cu70Ag30 រលាយ រៀងគ្នា យើងទទួលបានតម្លៃព្យាករណ៍នៃ រលាយ, ρ ≈ 0.38 និង ρ ≈ 0.39 ។ការទស្សន៍ទាយទាំងនេះគឺមានលក្ខណៈបរិមាណក្នុងកិច្ចព្រមព្រៀងដ៏ល្អជាមួយការវាស់វែង។ភាពខុសគ្នានៃភាពខុសគ្នា (ព្យាករណ៍ 0.38 ធៀបនឹងការវាស់វែង 0.32 សម្រាប់ Cu រលាយសុទ្ធ និង 0.39 ព្យាករណ៍ធៀបនឹងការវាស់វែង 0.43 សម្រាប់ Cu70Ag30 រលាយ) អាចត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពមិនច្បាស់លាស់នៃការវាស់វែងកាន់តែច្រើនសម្រាប់កំហាប់ Ta ទាបបំផុតក្នុងអង្គធាតុរាវ (\( {c }_{Ta }^ {l}\ ប្រហែល 0.03\)) ដែលត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងមានទំហំធំជាងបន្តិចក្នុងការរលាយទង់ដែងសុទ្ធ។
ទោះបីជាការពិសោធន៍បច្ចុប្បន្នត្រូវបានអនុវត្តលើយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋានជាក់លាក់ និងធាតុរលាយក៏ដោយ យើងរំពឹងថាលទ្ធផលនៃការវិភាគនៃការពិសោធន៍ទាំងនេះនឹងជួយឱ្យទទួលបានសមីការ។(2) ការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយចំពោះប្រព័ន្ធ doping LMD ផ្សេងទៀត និងវិធីសាស្រ្តដែលពាក់ព័ន្ធផ្សេងទៀតដូចជា Solid State Impurity Removal (SSD)។រហូតមកដល់ពេលនេះឥទ្ធិពលនៃការលេចធ្លាយនៃធាតុ immiscible នៅលើរចនាសម្ព័ន្ធ LMD ត្រូវបានគេមិនអើពើទាំងស្រុង។នេះជាចម្បងដោយសារតែការពិតដែលថាឥទ្ធិពលនេះមិនសំខាន់នៅក្នុង ECDD ហើយរហូតមកដល់ពេលនេះវាត្រូវបានគេសន្មត់ថា NMD គឺស្រដៀងទៅនឹង REC ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាង ECD និង LMD គឺថានៅក្នុង LMD ភាពរលាយនៃធាតុ immiscible ក្នុងអង្គធាតុរាវត្រូវបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដោយសារតែកំហាប់ខ្ពស់នៃធាតុចម្រុះនៅលើផ្នែករាវនៃចំណុចប្រទាក់ (\({c}_{Ti} ^{ l}\)) ដែលនៅក្នុងវេនបង្កើនការប្រមូលផ្តុំនៃធាតុ immiscible (\({c}_{Ta}^{l}\)) នៅលើផ្នែករាវនៃចំណុចប្រទាក់ និងបន្ថយប្រភាគបរិមាណដែលព្យាករណ៍ដោយសមីការរដ្ឋរឹង .(2) ការកែលម្អនេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាចំណុចប្រទាក់រាវរឹងកំឡុងពេល LMD ស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិកក្នុងស្រុក ដូច្នេះខ្ពស់ \({c}_{Ti}^{l}\) ជួយកែលម្អ \({c} _ {Ta} ^{l}\ ដូចគ្នាដែរ កម្រិតខ្ពស់ \({c}_{Ti}^{s}\) អនុញ្ញាតឱ្យ Cu ត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ចងរឹង ហើយកំហាប់នៃ Cu រឹងនៅក្នុងឧបករណ៍ចងទាំងនេះប្រែប្រួលពីប្រហែល 10% បន្តិចម្តងៗ។ ការថយចុះទៅជាតម្លៃគឺមានការធ្វេសប្រហែសនៅគែមនៃស្រទាប់តូចដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ (រូបភាពបន្ថែមទី 6)។ ផ្ទុយទៅវិញ ការដកអេឡិចត្រូគីមីនៃ Ag ចេញពីយ៉ាន់ស្ព័រ AgAu ដោយ ECD គឺជាប្រតិកម្មមិនស្មើភាពគ្នា ដែលមិនបង្កើនភាពរលាយនៃ Au ក្នុង អេឡិចត្រូលីត។ បន្ថែមពីលើ LMD យើងក៏សង្ឃឹមថាលទ្ធផលរបស់យើងអាចអនុវត្តបានចំពោះដ្រាយរដ្ឋរឹង ដែលព្រំដែនរឹងត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងរក្សាលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិកក្នុងតំបន់កំឡុងពេលដកលោហៈធាតុចេញ។ ការរំពឹងទុកនេះត្រូវបានគាំទ្រដោយការពិតដែលថាការផ្លាស់ប្តូរប្រភាគបរិមាណ។ សារធាតុរឹងនៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិនៃរចនាសម្ព័ន្ធ SSD ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដោយបញ្ជាក់ I ថាក្នុងអំឡុងពេលប្រតិភូមានការរំលាយនៃសរសៃចងរឹងដែលជាប់ទាក់ទងនឹងការលេចធ្លាយនៃធាតុដែលមិនអាចបំបែកបាន។
និងសមីការ។(2) ដើម្បីទស្សន៍ទាយការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃប្រភាគរឹងនៅផ្នែកខាងមុខនៃការដកយកចេញយ៉ាន់ស្ព័រដោយសារតែការលេចធ្លាយតា វាក៏ចាំបាច់ផងដែរក្នុងការគិតគូរពីការដឹកជញ្ជូនតានៅក្នុងតំបន់ដកលោហៈធាតុដើម្បីយល់ពីការបែងចែកប្រភាគរឹងទាំងមូល។ ស្រទាប់ដកយកលោហធាតុដែលស៊ីគ្នាជាមួយទង់ដែងសុទ្ធ និង Cu70Ag30 រលាយ។សម្រាប់ Cu70Ag30 រលាយ (បន្ទាត់ក្រហមក្នុងរូបភាព 5c) ρ(d) មានអប្បបរមាប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរ។អប្បបរមានេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាចំនួនសរុបនៃតាដែលមាននៅក្នុង binder រឹងនៅជិតគែមនៃស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរគឺធំជាងនៅក្នុង alloy មូលដ្ឋាន។នោះគឺសម្រាប់ d ≈ 230 μm \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\,> \,{S}_{t}{c} _ { Ta}^{0}\) ឬសមមូលទាំងស្រុង ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 គឺធំជាងសមីការព្យាករណ៍។(1) គ្មានការលេចធ្លាយ\({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\approx. 0.2\)។នេះមានន័យថាផ្នែកនៃ Ta ដែលរត់គេចខ្លួនត្រូវបានដឹកជញ្ជូនពីផ្នែកខាងមុខបំបែកទៅកាន់តំបន់ដាច់ស្រយាលពីផ្នែកខាងមុខនេះ ដែលសាយភាយនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ និងតាមបណ្តោយចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវ ដែលវាត្រូវបានបញ្ចូលឡើងវិញ។
ការផ្លាស់ប្តូរនេះមានឥទ្ធិពលផ្ទុយពីការលេចធ្លាយតា ដើម្បីបង្កើនសារធាតុចងរឹងរបស់តា ហើយការចែកចាយប្រភាគរឹងអាចត្រូវបានពន្យល់តាមលក្ខណៈគុណភាពថាជាតុល្យភាពនៃការលេចធ្លាយ Ta និងការផ្លាស់ប្តូរឡើងវិញ។ចំពោះការរលាយ Cu70Ag30 កំហាប់ Ag ក្នុងអង្គធាតុរាវកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើង d (បន្ទាត់ចំនុចពណ៌ត្នោតក្នុងរូបភាពទី 5b) ដើម្បីកាត់បន្ថយការលេចធ្លាយ Ta ដោយកាត់បន្ថយការរលាយ Ta ដែលនាំទៅរកការកើនឡើងនៃ ρ(d) ជាមួយនឹងការកើនឡើង d បន្ទាប់ពីឈានដល់កម្រិតអប្បបរមា។ .នេះរក្សាផ្នែករឹងដែលមានទំហំធំល្មមដើម្បីការពារការបែកខ្ញែកដោយសារតែការផ្ដាច់នៃចំណងរឹង ដែលពន្យល់ពីមូលហេតុដែលរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរនៅក្នុង Cu70Ag30 រលាយរក្សាបាននូវភាពរឹងមាំនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់ពីការ etching ។ផ្ទុយទៅវិញ សម្រាប់ការរលាយទង់ដែងសុទ្ធ ការលេចធ្លាយ និងការប្តូរឡើងវិញស្ទើរតែលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះយឺតនៃសារធាតុរឹងនៅក្រោមកម្រិតនៃការបែងចែកសម្រាប់ស្រទាប់ផ្ទេរភាគច្រើន ដោយបន្សល់ទុកតែស្រទាប់ស្តើងបំផុតដែលរក្សាបាននូវភាពរឹងមាំនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៅជិតព្រំដែននៃ ស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ។(រូបទី 4 ខ តារាងទី 1) ។
រហូតមកដល់ពេលនេះ ការវិភាគរបស់យើងបានផ្តោតជាសំខាន់លើការពន្យល់ពីឥទ្ធិពលដ៏ខ្លាំងក្លានៃការលេចធ្លាយនៃធាតុខុសប្រក្រតីនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលផ្លាស់ប្តូរទីតាំងនៅលើប្រភាគរឹង និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិ។ឥឡូវនេះសូមឱ្យយើងងាកទៅរកឥទ្ធិពលនៃការលេចធ្លាយនេះលើការបង្រួមនៃរចនាសម្ព័ន្ធ bicontinuum នៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរដែលជាធម្មតាកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល LMD ដោយសារតែសីតុណ្ហភាពដំណើរការខ្ពស់។នេះគឺខុសពី ECD ដែលការ coarsening គឺស្ទើរតែមិនមានក្នុងអំឡុងពេលការយកចេញនៃ alloy នោះទេប៉ុន្តែអាចបណ្តាលមកពី annealing នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងបន្ទាប់ពីការយកចេញនៃ alloy ។រហូតមកដល់ពេលនេះ coarsening ក្នុងអំឡុងពេល LMD ត្រូវបានគេយកគំរូតាមការសន្មត់ថាវាកើតឡើងដោយសារតែការសាយភាយនៃធាតុដែលមិនអាចយល់បានតាមបណ្តោយចំណុចប្រទាក់រឹង - រាវ ស្រដៀងទៅនឹងការសាយភាយផ្ទៃដែលបំផ្លិចបំផ្លាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធ ECD nanoporous annealed ។ដូច្នេះទំហំមូលបត្របំណុលត្រូវបានយកគំរូតាម ច្បាប់ខ្នាតស្តង់ដារ ការពង្រីក capillary ។
ដែល tc គឺជាពេលវេលានៃការបង្រួបបង្រួម ដែលកំណត់ថាជាពេលវេលាដែលបានកន្លងផុតទៅបន្ទាប់ពីការឆ្លងកាត់នៃផ្នែកខាងមុខ delamination នៅជម្រៅ xi ក្នុងស្រទាប់ delamination (ដែល λ មានតម្លៃដំបូង λ00) រហូតដល់ចុងបញ្ចប់នៃការពិសោធន៍ delamination និងសន្ទស្សន៍មាត្រដ្ឋាន n = 4 ធ្វើឱ្យផ្ទៃរលោង។Eq គួរតែត្រូវបានប្រើដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។(3) បកស្រាយការវាស់វែងនៃ λ និងចម្ងាយ d សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធចុងក្រោយដោយគ្មានភាពមិនបរិសុទ្ធនៅចុងបញ្ចប់នៃការពិសោធន៍។នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាតំបន់នៅជិតគែមនៃស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិត្រូវចំណាយពេលយូរដើម្បីពង្រីកជាងតំបន់នៅជិតផ្នែកខាងមុខ។នេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយសមីការបន្ថែម។(3) ការប្រាស្រ័យទាក់ទងជាមួយ tc និង d ។ទំនាក់ទំនងនេះអាចទទួលបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយការទស្សន៍ទាយពីជម្រៅនៃការដកលោហៈធាតុចេញជាមុខងារនៃពេលវេលា \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\), ដែលផ្តល់ឱ្យ tc(d) = te − tf(d) ដែល te គឺជារយៈពេលនៃការពិសោធន៍ទាំងមូល \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l} {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) គឺជាពេលវេលាសម្រាប់ផ្នែកខាងមុខ delamination ឈានដល់ជម្រៅស្មើនឹងជម្រៅ delamination ចុងក្រោយដក d។ដោតកន្សោមនេះសម្រាប់ tc(d) ទៅក្នុងសមីការ។(3) ទស្សន៍ទាយ λ(d) (សូមមើលកំណត់ចំណាំបន្ថែម 5) ។
ដើម្បីសាកល្បងការទស្សន៍ទាយនេះ យើងបានធ្វើការវាស់វែងទទឹង និងចម្ងាយរវាងបណ្តុំនៅលើផ្នែកឆ្លងកាត់ពេញលេញនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែម 9 សម្រាប់ការរលាយសុទ្ធ Cu និង Cu70Ag30 ។ពីការស្កេនបន្ទាត់កាត់កែងទៅទិសដៅ delamination នៅចម្ងាយផ្សេងគ្នា d ពីផ្នែកខាងមុខ delamination យើងទទួលបានទទឹងជាមធ្យម λw(d) នៃបាច់ Ta-rich និងចម្ងាយមធ្យម λs(d) រវាងបាច់។ការវាស់វែងទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។5d និងប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការព្យាករណ៍នៃសមីការ។(3) នៅក្នុងរូបភពបន្ថែម 10 សម្រាប់តម្លៃផ្សេងគ្នានៃ n ។ការប្រៀបធៀបបង្ហាញថាសន្ទស្សន៍នៃការសាយភាយផ្ទៃនៃ n = 4 ផ្តល់នូវការព្យាករណ៍មិនល្អ។ការទស្សន៍ទាយនេះមិនមានភាពប្រសើរឡើងខ្លាំងនោះទេ ដោយជ្រើសរើស n=3 សម្រាប់ការសាយភាយ capillary coarsening bulk diffusion-mediated capillary coarsening ដែលមនុស្សម្នាក់ប្រហែលជារំពឹងថានឹងផ្តល់នូវសមល្អជាងដោយសារតែការលេចធ្លាយ Ta ចូលទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។
ភាពខុសគ្នានៃបរិមាណរវាងទ្រឹស្តី និងការពិសោធន៍នេះមិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេចាប់តាំងពី Eq ។(3) ពិពណ៌នាអំពី capillary coarsening នៅប្រភាគបរិមាណថេរ ρ ខណៈពេលដែលនៅ LMD ប្រភាគសារធាតុរាវ ρ គឺមិនថេរ។ρ ផ្លាស់ប្តូរលំហរនៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានដកចេញនៅចុងបញ្ចប់នៃការយកចេញនៃយ៉ាន់ស្ព័រ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។៥ គ.ρ ក៏ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមពេលវេលាកំឡុងពេលការដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធនៅជម្រៅនៃការដកយកចេញថេរ ពីតម្លៃនៃផ្នែកខាងមុខនៃការដកយកចេញ (ដែលមានចំនួនប្រហែលថេរក្នុងពេលវេលា ហើយដូច្នេះឯករាជ្យនៃ tf និង d) ទៅតម្លៃវាស់នៃρ(d) ដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 5c ដែលត្រូវគ្នានឹងពេលវេលាចុងក្រោយ។ពីរូបភព។3d វាអាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថាតម្លៃផ្នែកខាងមុខនៃការពុកផុយគឺប្រហែល 0.4 និង 0.35 សម្រាប់ការរលាយ AgCu និង Cu សុទ្ធរៀងគ្នាដែលក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់គឺខ្ពស់ជាងតម្លៃចុងក្រោយនៃρនៅពេល te ។វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាការថយចុះនៃρជាមួយនឹងពេលវេលានៅ d ថេរគឺជាផលវិបាកផ្ទាល់នៃវត្តមាននៃជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍នៃធាតុ miscible (Ti) នៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ចាប់តាំងពីកំហាប់ Ti ក្នុងអង្គធាតុរាវថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើង d កំហាប់លំនឹងនៃ Ti ក្នុងអង្គធាតុរឹងក៏ជាមុខងារថយចុះនៃ d ដែលនាំទៅដល់ការរំលាយ Ti ពីសារធាតុចងរឹង និងការថយចុះនៃប្រភាគរឹងតាមពេលវេលា។ការផ្លាស់ប្តូរបណ្តោះអាសន្ននៅក្នុង ρ ក៏ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយការលេចធ្លាយ និងការប្តូរឡើងវិញនៃតា។ដូច្នេះដោយសារឥទ្ធិពលបន្ថែមនៃការរំលាយ និងការបង្កើតឡើងវិញ យើងរំពឹងថាការ coarsening កំឡុងពេល LMD នឹងកើតឡើងនៅប្រភាគបរិមាណមិនថេរ ដែលនឹងនាំឱ្យមានការវិវត្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ថែមលើ capillary coarsening ប៉ុន្តែក៏ដោយសារតែការសាយភាយនៅក្នុង វត្ថុរាវ និងមិនត្រឹមតែតាមបណ្តោយព្រំដែននៃវត្ថុរាវរឹងប៉ុណ្ណោះទេ។
ការពិតសមីការ។(3) ទទឹងសញ្ញាប័ណ្ណ និងរង្វាស់គម្លាតសម្រាប់ 3 ≤ n ≤ 4 មិនត្រូវបានកំណត់បរិមាណទេ (រូបភាពបន្ថែម 10) ដែលបង្ហាញថាការរំលាយ និងការផ្លាស់ប្តូរឡើងវិញមិនមែនដោយសារការកាត់បន្ថយចំណុចប្រទាក់ដើរតួនាទីលេចធ្លោនៅក្នុងការពិសោធន៍បច្ចុប្បន្ន។សម្រាប់ capillary coarsening, λw និង λs ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងមានការពឹងផ្អែកដូចគ្នាលើ d ខណៈពេលដែលរូបភាព 5d បង្ហាញថា λs កើនឡើងជាមួយនឹង d លឿនជាង λw សម្រាប់ការរលាយសុទ្ធ Cu និង Cu70Ag30 ។ខណៈពេលដែលទ្រឹស្តី coarsening ដែលគិតគូរដល់ការរំលាយ និងការផ្លាស់ប្តូរឡើងវិញត្រូវតែត្រូវបានពិចារណាដើម្បីពន្យល់ការវាស់វែងទាំងនេះជាបរិមាណ ភាពខុសគ្នានេះត្រូវបានរំពឹងទុកតាមលក្ខណៈគុណភាព ចាប់តាំងពីការរំលាយទាំងស្រុងនៃចំណងតូចរួមចំណែកដល់ការកើនឡើងនៃចម្ងាយរវាងចំណង។លើសពីនេះទៀត λs នៃការរលាយ Cu70Ag30 ឈានដល់តម្លៃអតិបរមារបស់វានៅគែមនៃស្រទាប់ដោយគ្មានយ៉ាន់ស្ព័រ ប៉ុន្តែការពិតដែលថា λs នៃការរលាយទង់ដែងសុទ្ធនៅតែបន្តកើនឡើងដោយឯកឯងអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការកើនឡើងនៃកំហាប់ Ag នៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ដែល d ត្រូវបានប្រើដើម្បីពន្យល់ ρ(d) ក្នុងរូបទី 5c ឥរិយាបទ nonmonotonic ។ការបង្កើនកំហាប់ Ag ជាមួយនឹងការកើនឡើង d ទប់ស្កាត់ការលេចធ្លាយ Ta និងការរំលាយសារធាតុចង ដែលនាំទៅរកការថយចុះនៃ λs បន្ទាប់ពីឈានដល់តម្លៃអតិបរមា។
ជាចុងក្រោយ សូមចំណាំថា ការសិក្សាតាមកុំព្យូទ័រអំពី capillary coarsening នៅប្រភាគបរិមាណថេរ បង្ហាញថា នៅពេលដែលប្រភាគបរិមាណធ្លាក់ចុះក្រោមកម្រិតប្រមាណ 0.329.30 នោះ បំណែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធកំឡុងពេល coarsening ។នៅក្នុងការអនុវត្ត កម្រិតនេះអាចទាបជាងបន្តិច ដោយសារការបែងចែក និងការថយចុះនៃហ្សែនរួមគ្នាកើតឡើងនៅលើមាត្រដ្ឋានពេលវេលាដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹង ឬធំជាងពេលវេលាដកលោហៈធាតុសរុបនៅក្នុងការពិសោធន៍នេះ។ការពិតដែលថារចនាសម្ព័ន្ធដែលបានចាត់តាំងនៅក្នុង Cu70Ag30 រលាយរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេ ទោះបីជា ρ(d) ទាបជាងបន្តិច 0.3 ក្នុងជួរមធ្យមនៃ d បង្ហាញថាការបែកខ្ញែកប្រសិនបើមានកើតឡើងតែផ្នែកខ្លះប៉ុណ្ណោះ។កម្រិតសំឡេងប្រភាគសម្រាប់ការបែងចែកក៏អាចអាស្រ័យលើការរំលាយ និងការបង្កើតឡើងវិញផងដែរ។
ការសិក្សានេះទាញការសន្និដ្ឋានសំខាន់ពីរ។ជាដំបូង និងជាក់ស្តែងជាងនេះទៅទៀត topology នៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រតិភូកម្មដែលផលិតដោយ LMD អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយជ្រើសរើសការរលាយ។ដោយជ្រើសរើសការរលាយដើម្បីកាត់បន្ថយការរលាយនៃធាតុដែលមិនអាចរលាយបាន A នៃយ៉ាន់ស្ព័រមូលដ្ឋាន AXB1-X ក្នុងការរលាយ ទោះបីជាមានកម្រិតក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិខ្ពស់អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលរក្សាភាពស្អិតរមួតរបស់វាសូម្បីតែនៅកំហាប់ទាបនៃធាតុជាន់ X និងសុចរិតភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ .វាត្រូវបានគេដឹងពីមុនថាវាអាចទៅរួចសម្រាប់ ECD25 ប៉ុន្តែមិនមែនសម្រាប់ LMD ទេ។ការសន្និដ្ឋានទីពីរដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះជាងនេះ គឺជាមូលហេតុដែលនៅក្នុង LMD ភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាចត្រូវបានរក្សាទុកដោយការកែប្រែឧបករណ៍ផ្ទុកផ្ទេរ ដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងខ្លួនវា ហើយអាចពន្យល់ពីការសង្កេតនៃយ៉ាន់ស្ព័រ TaTi របស់យើងនៅក្នុង Cu និង CuAg សុទ្ធរលាយក្នុង ប៉ុន្តែក៏មាននៅក្នុង ជាទូទៅដើម្បីបញ្ជាក់ភាពសំខាន់ ភាពខុសគ្នាដែលមិនត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានពីមុនរវាង ECD និង LMD ។
នៅក្នុង ECD ភាពស្អិតរមួតនៃរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានរក្សាដោយរក្សាអត្រានៃការដកយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធនៅកម្រិតទាប X ដែលនៅតែថេរតាមពេលវេលាសម្រាប់កម្លាំងជំរុញថេរ ដែលមានទំហំតូចល្មមដើម្បីរក្សាធាតុខុសឆ្គងគ្រប់គ្រាន់ B នៅក្នុងទ្រនាប់រឹងកំឡុងពេលដកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធដើម្បីរក្សា។ បរិមាណសារធាតុរឹង។ប្រភាគ ρ មានទំហំធំល្មមដើម្បីទប់ស្កាត់ការបែកខ្ញែក25.នៅក្នុង LMD អត្រានៃការដកយកលោហធាតុចេញ \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) ថយចុះតាមពេលវេលា ដោយសារតែការសាយភាយ kinetics មានកំណត់។ដូច្នេះដោយមិនគិតពីប្រភេទនៃសមាសធាតុរលាយដែលប៉ះពាល់ដល់តែលេខ Peclet អត្រា delamination ឈានដល់តម្លៃតូចមួយយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីរក្សាបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នៃ B នៅក្នុង binder រឹងដែលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងការពិតដែលថា ρ នៅ delamination ផ្នែកខាងមុខនៅតែថេរជាមួយនឹងពេលវេលា។ការពិត និងលើសពីកម្រិតនៃការបែងចែក។ដូចដែលបានបង្ហាញដោយការក្លែងធ្វើវាលដំណាក់កាល អត្រារបកក៏ឈានដល់តម្លៃតូចមួយយ៉ាងរហ័ស ដើម្បីធ្វើអស្ថិរភាពនៃការលូតលាស់នៃចំណង eutectic ដោយហេតុនេះជួយសម្រួលដល់ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធដែលជាប់ស្អិតជាប់គ្នាដោយសារចលនារំកិលនៅពេលក្រោយនៃ lamellae ។ដូច្នេះភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានសំខាន់រវាង ECD និង LMD ស្ថិតនៅក្នុងការវិវត្តនៃផ្នែកខាងមុខ delamination តាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃស្រទាប់បន្ទាប់ពីការបំបែក និង ρ ជាជាងអត្រា delamination ។
នៅក្នុង ECD ρ និងការតភ្ជាប់នៅតែថេរពេញស្រទាប់ពីចម្ងាយ។នៅក្នុង LMD ផ្ទុយទៅវិញ ទាំងពីរមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងស្រទាប់មួយ ដែលត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងការសិក្សានេះ ដែលធ្វើផែនទីកំហាប់អាតូមិក និងការចែកចាយ ρ នៅទូទាំងជម្រៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទេរសិទ្ធិដែលបង្កើតឡើងដោយ LMD ។មានហេតុផលពីរសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរនេះ។ទីមួយ សូម្បីតែនៅកម្រិតសូន្យនៃការរលាយ A ជម្រាលកំហាប់ B ក្នុងអង្គធាតុរាវដែលអវត្តមានក្នុង DZE បង្កើតជម្រាលកំហាប់ A នៅក្នុងសារធាតុចងរឹង ដែលស្ថិតក្នុងលំនឹងគីមីជាមួយអង្គធាតុរាវ។ជម្រាល A ជាវេន បង្កើតជម្រាល ρ នៅខាងក្នុងស្រទាប់ដោយគ្មានភាពកខ្វក់។ទីពីរ ការលេចធ្លាយនៃ A ទៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ដោយសារការរលាយមិនសូន្យ ធ្វើឱ្យមានការប្រែប្រួលនៃលំហនៃ ρ នៅក្នុងស្រទាប់នេះបន្ថែមទៀត ដោយភាពរលាយថយចុះជួយរក្សា ρ ខ្ពស់ជាង និងឯកសណ្ឋានបន្ថែមទៀត ដើម្បីរក្សាការតភ្ជាប់។
ជាចុងក្រោយ ការវិវត្តន៍នៃទំហំចំណង និងការតភ្ជាប់នៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរសិទ្ធិក្នុងអំឡុងពេល LMD មានភាពស្មុគ្រស្មាញជាងការរីករាលដាលនៃ capillary coarsening ផ្ទៃដែលមានកម្រិតនៅប្រភាគបរិមាណថេរ ដូចដែលបានគិតពីមុនដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងការ coarsening នៃរចនាសម្ព័ន្ធ ECD nanoporous annealed ។ដូចដែលបានបង្ហាញនៅទីនេះ ការ coarsening នៅក្នុង LMD កើតឡើងនៅក្នុងប្រភាគរឹងដែលប្រែប្រួលតាមចន្លោះប្រហោង ហើយជាធម្មតាត្រូវបានរងឥទ្ធិពលដោយការផ្ទេរការសាយភាយនៃ A និង B នៅក្នុងស្ថានភាពរាវពីផ្នែកខាងមុខ delamination ទៅគែមនៃស្រទាប់ disjointed ។ច្បាប់នៃការធ្វើមាត្រដ្ឋានសម្រាប់ capillary coarsening កំណត់ដោយការសាយភាយលើផ្ទៃ ឬការសាយភាយច្រើនមិនអាចកំណត់បរិមាណនៃការផ្លាស់ប្តូរទទឹង និងចម្ងាយរវាងបណ្តុំនៅក្នុងស្រទាប់ដែលបានផ្ទេរទេ ដោយសន្មតថាការដឹកជញ្ជូន A និង B ដែលទាក់ទងនឹងជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំសារធាតុរាវដើរតួនាទីស្មើគ្នា ឬដូចគ្នាបេះបិទ។សំខាន់ជាងការកាត់បន្ថយផ្ទៃនៃចំណុចប្រទាក់។ការអភិវឌ្ឍន៍នៃទ្រឹស្តីដែលគិតគូរពីឥទ្ធិពលផ្សេងៗទាំងនេះ គឺជាទស្សនវិស័យដ៏សំខាន់សម្រាប់អនាគត។
យ៉ាន់ស្ព័រ Titanium-tantalum ត្រូវបានទិញពី Arcast, Inc (Oxford, Maine) ដោយប្រើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល 45 kW Ambrell Ekoheat ES និង Crucible ទង់ដែងដែលត្រជាក់ដោយទឹក។បន្ទាប់ពីកំដៅជាច្រើន យ៉ាន់ស្ព័រនីមួយៗត្រូវបានបញ្ឆេះរយៈពេល 8 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពក្នុងរង្វង់ 200 អង្សារសេនៃចំណុចរលាយ ដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពដូចគ្នា និងការលូតលាស់របស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ។គំរូដែលកាត់ចេញពីមេនេះ ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងខ្សែ Ta និងព្យួរពីដៃមនុស្សយន្ត។ការងូតទឹកដែកត្រូវបានរៀបចំដោយកំដៅល្បាយនៃ 40 ក្រាម Cu (McMaster Carr, 99.99%) ជាមួយ Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) ឬភាគល្អិត Ti នៅថាមពលខ្ពស់ដោយប្រើប្រព័ន្ធកំដៅ 4 kW Ameritherm Easyheat រហូតដល់ការរំលាយពេញលេញ។ងូត។រលាយកំដៅយ៉ាងពេញលេញ។កាត់បន្ថយថាមពល ហើយទុកឱ្យងូតទឹកកូរឱ្យស្មើគ្នារយៈពេលកន្លះម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម 1240°C។បន្ទាប់មកដៃមនុស្សយន្តត្រូវបានបន្ទាប គំរូត្រូវបានជ្រមុជក្នុងអាងងូតទឹកសម្រាប់រយៈពេលកំណត់ទុកជាមុន ហើយយកចេញដើម្បីឱ្យត្រជាក់។កំដៅទាំងអស់នៃ alloy billet និង LMD ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបរិយាកាសនៃ argon ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (99.999%) ។បន្ទាប់ពីការដកយ៉ាន់ស្ព័រចេញ ផ្នែកឈើឆ្កាងនៃសំណាកត្រូវបានប៉ូលា និងពិនិត្យដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អុបទិក និងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន (SEM, JEOL JSM-6700F) ។ការវិភាគធាតុត្រូវបានអនុវត្តដោយ spectroscopy កាំរស្មីអ៊ិចបំបែកថាមពល (EDS) នៅក្នុង SEM ។មីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រនៃគំរូដែលបានផ្ទេរត្រូវបានសង្កេតឃើញដោយការរំលាយដំណាក់កាលដែលសម្បូរដោយទង់ដែងរឹងនៅក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីតនីទ្រីក 35% (ថ្នាក់វិភាគ Fluka) ។
ការក្លែងធ្វើត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើគំរូដែលបានអភិវឌ្ឍពីមុននៃវាលនៃដំណាក់កាល decoupling នៃ alloy ternary15 ។គំរូនេះទាក់ទងនឹងការវិវត្តនៃវាលដំណាក់កាលϕ ដែលបែងចែករវាងដំណាក់កាលរឹង និងរាវ ទៅនឹងវាលប្រមូលផ្តុំ ci នៃធាតុលោហធាតុ។ថាមពលឥតគិតថ្លៃសរុបនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានបង្ហាញជា
ដែល f(φ) គឺជាសក្តានុពលរបាំងទ្វេជាមួយ minima នៅφ = 1 និង φ = 0 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងសារធាតុរាវ និងវត្ថុរាវរៀងៗខ្លួន ហើយ fc(φ, c1, c2, c3) គឺជាការរួមចំណែកគីមីចំពោះសេរីភាពនៃបរិមាណដែលពិពណ៌នាអំពីដង់ស៊ីតេថាមពល។ នៃលោហៈធាតុនៃលក្ខណៈសម្បត្តិ thermodynamic ។ដើម្បីក្លែងធ្វើការរលាយនៃ Cu ឬ ​​CuTi សុទ្ធចូលទៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រ TaTi យើងប្រើទម្រង់ដូចគ្នា fc (φ, c1, c2, c3) និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដូចនៅក្នុងឯកសារយោង។15. ដើម្បីយកយ៉ាន់ស្ព័រ TaTi ចេញជាមួយការរលាយ CuAg យើងបានសម្រួលប្រព័ន្ធ quaternary (CuAg)TaTi ទៅជាប្រព័ន្ធ ternary ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងគ្នាអាស្រ័យលើកំហាប់ Ag ដូចដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុងចំណាំបន្ថែម 2. សមីការការវិវត្តន៍សម្រាប់វាលដំណាក់កាល និង វាលប្រមូលផ្តុំត្រូវបានទទួលក្នុងទម្រង់បំរែបំរួលក្នុងទម្រង់
កន្លែងណា \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\left({\delta}_{ij}-{c}_{j} \right)\) គឺជាម៉ាទ្រីសនៃការចល័តអាតូមិក ហើយ Lϕ គ្រប់គ្រង kinetics នៃការភ្ជាប់អាតូមិចនៅចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវ។
ទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលគាំទ្រលទ្ធផលនៃការសិក្សានេះអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងឯកសារទិន្នន័យបន្ថែម។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រក្លែងធ្វើត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងព័ត៌មានបន្ថែម។ទិន្នន័យទាំងអស់អាចរកបានពីអ្នកនិពន្ធរៀងៗខ្លួនតាមការស្នើសុំ។
Wittstock A., Zelasek W., Biner J., Friend SM និង Baumer M. Nanoporous gold catalysts for low temperature selective gas-phase oxidative coupling of methanol.វិទ្យាសាស្រ្ត 327, 319–322 (2010)។
Zugic, B. et al ។ការផ្សំឡើងវិញថាមវន្តកំណត់សកម្មភាពកាតាលីករនៃកាតាលីករយ៉ាន់ស្ព័រមាស-ប្រាក់ nanoporous ។អាមាត្យជាតិ។16, 558 (2017) ។
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. មាស nanoporous ស្រោបដោយផ្លាទីនៀម៖ សារធាតុអេឡិចត្រូលីតផ្ទុកទាបដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់កោសិកាឥន្ធនៈ PEM ។ទិនានុប្បវត្តិ #165, 65–72 (2007) ។
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW និង Erlebacher, J. ការកាត់បន្ថយអុកស៊ីសែននៅក្នុងសមាសធាតុអេឡិចត្រូលីតរាវនៃលោហៈ-អ៊ីយ៉ុង nanoporous ។អាមាត្យជាតិ។9, 904 (2010) ។
Lang, X., Hirata, A., Fujita, T. និង Chen, M. Nanoporous metal/oxide electrodes សម្រាប់ supercapacitors electrochemical ។ណាណូបច្ចេកវិទ្យាជាតិ។6, 232 (2011) ។
Kim, JW et al ។ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការលាយ niobium ជាមួយនឹងលោហៈរលាយដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ porous សម្រាប់ capacitors អេឡិចត្រូលីត។ទិនានុប្បវត្តិ។84, 497–505 (2015) ។
Bringa, EM ជាដើម។ តើសមា្ភារៈ nanoporous ធន់នឹងវិទ្យុសកម្មដែរឬទេ?ណាណូឡេត។12, 3351–3355 (2011)។