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低温原子探针层析成像对镁腐蚀过程中反应液固界面的准“原位”分析

来源:原创    更新时间:2024-06-11 11:45:35    编辑:管理员    浏览:31

低温原子探针层析成像对镁腐蚀过程中反应液固界面的准“原位”分析

        液固界面腐蚀的早期阶段控制着材料降解过程的演变,但由于其瞬态,其分析仍然是一个巨大的挑战。这里对MgCa合金进行腐蚀测试,MgCa合金是使用纯水作为模型系统的可生物降解植入物的候选材料。腐蚀反应通过浸入液氮中冷冻而中止。伦敦帝国学院Tim M. Schwarz教授研究团队通过将冷冻原子探针层析成像(APT)与透射电子显微镜(TEM)和光谱学相关联,研究了纳米尺度上早期腐蚀过程的演变。观察到氢氧化镁Mg(OH)2的向外生长和由不同组成的水氧化物组成的中间腐蚀层的向内生长,主要是单氢氧化镁(OH)而不是预期的MgO层。此外,Ca分配给这些新形成的氢氧化物和氧化物。密度泛函理论计算表明,这种先前实验未报道的Mg(OH)相存在一个稳定域。这种新方法和这些新发现促进了对镁腐蚀早期阶段以及液固界面的一般反应和过程的理解,这可以进一步促进耐腐蚀材料的开发或更好地控制未来植入物的生物降解速率。

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原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202401735