สถานะการวิจัยของไททาเนียมและเทคโนโลยีนาโนพื้นผิวโลหะผสมไททาเนียม

สถานะการวิจัยของไททาเนียมและเทคโนโลยีนาโนพื้นผิวโลหะผสมไททาเนียม

1 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองขึ้นอยู่กับการเจียระไนเชิงกลพื้นผิว

วิธีการเจียระไนเชิงกลพื้นผิวเป็นวิธีการแรกสุดที่ใช้ในการทำให้พื้นผิวของวัสดุเป็นนาโน โพรเจกไทล์ในภาชนะบรรจุสุญญากาศถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องสั่นเพื่อสั่นด้วยความเร็วสูง และโพรเจกไทล์จะกระทบตัวอย่างด้านบนในมุมต่างๆ ด้วยการสะสมของจำนวนการกระแทก การเสียรูปของพลาสติกบนพื้นผิวของวัสดุทำให้เกรนค่อยๆ ละเอียดขึ้น

2 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองขึ้นอยู่กับการกัดเชิงกลพื้นผิว

วิธีการกัดพื้นผิวเชิงกลเป็นเทคโนโลยีนาโนพื้นผิวโลหะชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดย Liu และคณะ ตัวอย่างทรงกระบอกจะหมุนด้วยความเร็ว v1 เมื่อเทียบกับเครื่องมือ WC/Co แบบครึ่งวงกลม และเครื่องมือจะเคลื่อนตามแนวแกนไปตามตัวอย่างที่ผ่านการประมวลผลที่ ความเร็ว v2 ปลายของเครื่องมือสัมผัสกับพื้นผิวของตัวอย่างภายใต้แรงกดที่ตั้งไว้ และแรงเสียดทานบนพื้นผิวสัมผัสทำให้เกิดพื้นที่เปลี่ยนรูปพลาสติก

3 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองโดยใช้การพ่นด้วยพลังงานสูง

เทคโนโลยี Shot Peening นั้นพบได้ทั่วไปในการผลิตทางอุตสาหกรรม โดยส่วนใหญ่จะปล่อยกระสุนความเร็วสูงจำนวนมากไปกระทบกับพื้นผิวของวัสดุ ทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติกและเปลี่ยนความเค้นภายในของพื้นผิวเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของ วัสดุ.

4 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองขึ้นอยู่กับการกระแทกแบบอัลตราโซนิก

เทคโนโลยีการกระแทกแบบอัลตราโซนิก (หรือที่เรียกว่าการยิงแบบอัลตราโซนิก) ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อส่งไปยังขั้วรับแรงกระแทกผ่านกลไกระดับกลาง (กระสุน หัวกระแทก หรือเข็มแทงชนวนสามารถใช้เป็นขั้วรับแรงกระแทกได้) แรงกระแทกขนาดใหญ่จะทำให้เม็ดพื้นผิวของวัสดุโลหะแตกออก ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนตัวที่มีความหนาแน่นสูง จึงทำให้พื้นผิววัสดุเกิดการนาโน

5 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองขึ้นอยู่กับการทิ้งระเบิดของอนุภาคเหนือเสียง

วิธีการทิ้งระเบิดอนุภาคเหนือเสียงใช้หลักการไหลสองเฟสของก๊าซและของแข็ง การไหลของอากาศเหนือเสียงขับอนุภาคแข็งจำนวนมากเพื่อโจมตีพื้นผิวของวัสดุ พลังงานจลน์ขนาดใหญ่ควบคู่ไปกับการทิ้งระเบิดซ้ำๆ ทำให้พื้นผิวของวัสดุเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างรุนแรง และปรับแต่งเกรนอย่างต่อเนื่องตามลำดับนาโนเมตร

6 เทคโนโลยีนาโนพื้นผิวในตัวเองขึ้นอยู่กับผลกระทบของเลเซอร์

เทคโนโลยีการกระแทกด้วยเลเซอร์ (หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีการยิงด้วยเลเซอร์) ใช้พัลส์เลเซอร์กำลังสูงเพื่อส่องสว่างพื้นผิวของวัสดุ การระเบิดของพลาสมาที่เกิดจากการให้ความร้อนและการกลายเป็นไอของชั้นดูดซับบนพื้นผิวของวัสดุ จะทำให้เกิดคลื่นกระแทกแรงดันสูงบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งกระทำกับพื้นผิวของวัสดุและสร้างความเค้นตกค้างในนั้น

7 แนวโน้ม

1. ชั้นนาโนพื้นผิวที่ได้จากการล้างพื้นผิวด้วยตัวเองค่อนข้างบาง มีความหนาน้อยกว่าสองสามร้อยไมครอน ซึ่งไม่มีความสำคัญเพียงพอที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุ อิทธิพลที่ครอบคลุมของชั้นโครงสร้างนาโนพื้นผิวลึกที่มีต่อคุณสมบัติของโลหะผสมไททาเนียมสามารถศึกษาได้ในอนาคต

2. เทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวอื่นๆ เช่น การเคลือบผิวและการเคลือบพื้นผิวสามารถรวมเข้ากับกระบวนการนาโนเคมีในตัวเองเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนาโนเคมีแบบไฮบริดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและปรับคุณสมบัติของวัสดุให้เหมาะสม

3. ในขั้นตอนนี้มีการศึกษาการจำลองค่อนข้างน้อยเกี่ยวกับพื้นผิวโลหะผสมไททาเนียมด้วยตนเอง ดังนั้นจึงสามารถรวมเข้ากับกลศาสตร์ วัสดุศาสตร์ และสาขาอื่น ๆ เพื่อสร้างความสอดคล้องระหว่างพารามิเตอร์กระบวนการที่เกี่ยวข้องและการไล่ระดับสีโครงสร้างนาโนผ่านแบบจำลองการจำลอง เป็นแนวทางในการพัฒนาการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม

4. โลหะผสมไทเทเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์การบิน สิ่งสำคัญคือต้องศึกษาพฤติกรรมความล้า การสึกหรอ และการกัดกร่อนภายใต้สภาวะการทำงานที่ซับซ้อน เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง การสั่นสะเทือน ฯลฯ และจำเป็นต้องมีการวิจัยนาโนพื้นผิวเชิงลึกเพิ่มเติม