Estado de investigación de la nanotecnología propia de la superficie de aleación de titanio y titanio
Jan 14, 2023
Estado de investigación de la nanotecnología propia de la superficie de aleación de titanio y titanio
1 Nanotecnología propia de la superficie basada en el rectificado mecánico de la superficie
El método de molienda mecánica de superficies es el método más antiguo utilizado para nanorizar la superficie de los materiales. El proyectil en el recipiente hermético es impulsado por un vibrador para vibrar a alta velocidad y el proyectil golpea la muestra superior en diferentes ángulos. Con la acumulación del número de impactos, la deformación plástica en la superficie del material hace que el grano se afine gradualmente.
2 Nanotecnología propia de superficie basada en el fresado mecánico de superficies
El método de fresado mecánico de superficies es un nuevo tipo de nanotecnología propia de superficies metálicas desarrollada por Liu et al. una velocidad de v2. La punta de la herramienta está en contacto con la superficie de la muestra bajo la acción de una presión preestablecida, y la fuerza de fricción sobre la superficie de contacto produce un área de deformación plástica.
3 Nanotecnología propia de superficies basada en granallado de alta energía
La tecnología Shot Peening es muy común en la producción industrial, principalmente mediante el lanzamiento de una gran cantidad de proyectiles de alta velocidad para golpear la superficie del material, provocando que se produzca una deformación plástica y cambiando la tensión interna de la superficie para mejorar las propiedades superficiales del material. material.
4 tecnología de nano-superficie basada en impacto ultrasónico
La tecnología de impacto ultrasónico (también conocida como granallado ultrasónico) utiliza ondas ultrasónicas que se transmiten al terminal de impacto a través de un mecanismo intermedio (se puede usar un proyectil, una cabeza de impacto o un percutor como terminal de impacto). La gran carga de impacto hará que los granos de la superficie del material metálico se rompan, lo que dará como resultado dislocaciones de alta densidad, lo que permitirá la nanonización de la superficie del material.
5 Nano tecnología de superficie basada en el bombardeo de partículas supersónicas
El método de bombardeo de partículas supersónicas utiliza el principio de flujo de doble fase gas-sólido. El flujo de aire supersónico impulsa una gran cantidad de partículas duras para bombardear la superficie del material. La gran energía cinética junto con el bombardeo repetido hace que la superficie del material sufra una severa deformación plástica y refina continuamente el grano hasta el orden de los nanómetros.
6 Nano tecnología de superficie basada en impacto láser
La tecnología de impacto láser (también conocida como tecnología de granallado láser) utiliza pulsos láser de alta potencia para iluminar la superficie del material. La explosión de plasma generada por el calentamiento y la vaporización de la capa absorbente en la superficie del material producirá una onda de choque de alta presión en la superficie del material, que actuará sobre la superficie del material y generará una tensión residual en ella.
7 perspectiva
1. La nanocapa superficial obtenida mediante la autonanización de la superficie es relativamente delgada, con un grosor de menos de unos pocos cientos de micrones, lo que no es lo suficientemente significativo como para mejorar el rendimiento general del material. La influencia integral de las capas nanoestructurales de superficie profunda en las propiedades de las aleaciones de titanio se puede estudiar en el futuro.
2. Otras tecnologías de fortalecimiento de superficies, como el revestimiento de superficies y la deposición de superficies, pueden integrarse con procesos nanoquímicos propios para desarrollar tecnologías nanoquímicas híbridas para mejorar la eficiencia del procesamiento y optimizar las propiedades de los materiales.
3. En esta etapa, existen relativamente pocos estudios de simulación sobre la autonanización de las superficies de aleaciones de titanio, por lo que puede integrarse con la mecánica, la ciencia de los materiales y otras disciplinas para establecer la correspondencia entre los parámetros de proceso relevantes y los gradientes de nanoestructura a través de modelos de simulación para orientar el desarrollo de la práctica de la ingeniería.
4. La aleación de titanio es ampliamente utilizada en motores de aviación. Es muy importante estudiar su comportamiento de fatiga, desgaste y corrosión en condiciones de trabajo complejas, como alta temperatura, alta presión, vibración, etc., y se requiere una investigación nanométrica de superficies más profunda.
