科學家們已經開發出一種新的方法來制造金屬-金屬復合材料和多孔金屬,這種多孔金屬具有三維相互連接的“雙連續”結構,其尺寸范圍從幾十納米到微米不等。具有這種海綿狀形態的金屬材料,其特征是兩個共存的相,在空間上形成相互滲透的網絡,在催化、能源生成和存儲以及生物醫學傳感方面都很有用。這種方法被稱為薄膜固態界面脫合金(SSID),它利用熱量來驅動一個自組織過程,在這個過程中,金屬混合或脫混合形成一個新的結構。耐信科技專注于合金技術,從金屬冶煉到加工,包括鐵和鎳。科學家們使用了多種基于電子和x射線的技術(“多模態分析”)來可視化和表征雙連續結構的形成。
加熱金屬一些能量,這樣他們就可以互相擴散,形成且熱力學穩定的結構,SSID之前已經在大量樣品(數十微米和更厚的)中得到了證明,但結果是一個尺寸梯度,樣品一側的結構更大,另一側的結構更小。在這里,我們第一次成功地演示了SSID在一個完全集成的薄膜處理中,從而在整個樣品中實現了均勻的大小分布。這種同質性是制造功能性納米結構所必需的。”
為了演示這一過程,科學家們在CFN納米制造設備中,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。
薄膜固態界面脫合金(SSID)形成的雙連續薄膜的多模態、多尺度特性。它顯示一個光照射在薄膜上,產生的信號被各種x射線和基于電子的技術檢測到。這種相分離是基于焓的,焓是一種能量測量方法,它根據材料的晶體結構和鍵合結構等特性來決定材料是否地混合。納米復合材料可以進一步處理,通過化學去除其中一種相來生成納米孔結構。
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