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Síntesis de Alto Rendimiento y Selección de Caracterización de Vidrio Metálico Mg-Cu-Y

Autores: Thoma, Dan J.; Spethson, Janine T.; Francis, Carter S.; Voyles, Paul M.; Perepezko, John H.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Vidrios metálicos en masa
Descubrimiento experimental
Composiciones de aleación
Metodología de alto rendimiento
Fabricación aditiva por láser
Síntesis rápida

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vidrios metálicos en masa pueden exhibir propiedades materiales novedosas para componentes a escala de ingeniería, pero el descubrimiento experimental de nuevas composiciones de aleaciones es intensivo en tiempo y obstaculiza la tasa de descubrimiento. Este estudio presenta una metodología experimental de alto rendimiento para aumentar la velocidad de descubrimiento de posibles aleaciones de vidrio metálico en masa. Se utilizó un sistema bien documentado, Mg-Cu-Y, como sistema modelo. Se empleó una técnica de fabricación aditiva por láser, deposición de energía dirigida, para la aleación in situ de polvos elementales y sintetizar composiciones discretas en el sistema ternario. La técnica de procesamiento por láser puede proporcionar las tasas de enfriamiento necesarias de 10^3-10^4 Ks^-1 para la formación de vidrio metálico en masa. La aleación in situ permite la rápida síntesis de bibliotecas de composiciones con tamaños de muestra más grandes y composiciones discretas que las proporcionadas por películas delgadas combinatorias. Aproximadamente 1000 composiciones discretas pueden ser sintetizadas en un día. La suavidad de la superficie, discernida por la reflectividad óptica, puede sugerir aleaciones formadoras de vidrio. La difracción de rayos X acoplada con espectroscopia de rayos X por dispersión de energía puede refinar aún más las firmas y composiciones de aleaciones amorfas. La microscopía electrónica de transmisión confirma muestras amorfas. La tasa escalonada de síntesis y caracterización de aleaciones amorfas puede explorar un amplio espacio composicional y permite identificar un rango formador de vidrio en una semana, haciendo que el proceso sea al menos tres órdenes de magnitud más rápido que otras técnicas de composición discreta como la fusión por arco o el hilado por fusión.

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