In Situ Oxidation Studies of High-Entropy Alloy Nanoparticles

材料科学 合金 微晶 氧化物 柯肯德尔效应 电子能量损失谱 化学工程 光谱学 纳米颗粒 高熵合金 氧化剂 化学物理 透射电子显微镜 纳米技术 冶金 化学 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Boao Song,Yong Yang,Muztoba Rabbani,Timothy T. Yang,Kun He,Xiaobing Hu,Yifei Yuan,Pankaj Ghildiyal,Vinayak P. Dravid,Michael R. Zachariah,Wissam A. Saidi,Yuzi Liu,Reza Shahbazian‐Yassar
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (11): 15131-15143 被引量:106
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c05250
摘要

Although high-entropy alloys (HEAs) have shown tremendous potential for elevated temperature, anticorrosion, and catalysis applications, little is known on how HEA materials behave under complex service environments. Herein, we studied the high-temperature oxidation behavior of Fe0.28Co0.21Ni0.20Cu0.08Pt0.23HEA nanoparticles (NPs) in an atmospheric pressure dry air environment by in situ gas-cell transmission electron microscopy. It is found that the oxidation of HEA NPs is governed by Kirkendall effects with logarithmic oxidation rates rather than parabolic as predicted by Wagner's theory. Further, the HEA NPs are found to oxidize at a significantly slower rate compared to monometallic NPs. The outward diffusion of transition metals and formation of disordered oxide layer are observed in real time and confirmed through analytical energy dispersive spectroscopy, and electron energy loss spectroscopy characterizations. Localized ordered lattices are identified in the oxide, suggesting the formation of Fe2O3, CoO, NiO, and CuO crystallites in an overall disordered matrix. Hybrid Monte Carlo and molecular dynamics simulations based on first-principles energies and forces support these findings and show that the oxidation drives surface segregation of Fe, Co, Ni, and Cu, while Pt stays in the core region. The present work offers key insights into how HEA NPs behave under high-temperature oxidizing environment and sheds light on future design of highly stable alloys under complex service conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
正直的魔镜完成签到 ,获得积分10
刚刚
yaofox1完成签到,获得积分10
1秒前
一个小胖子完成签到,获得积分10
5秒前
清爽的非笑完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
93完成签到,获得积分10
6秒前
kai chen完成签到 ,获得积分0
7秒前
7秒前
昏睡的眼神完成签到 ,获得积分10
7秒前
MinQi发布了新的文献求助50
7秒前
ding完成签到 ,获得积分10
8秒前
风中黎昕完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
Jialing完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
wang完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
16秒前
zmt发布了新的文献求助10
17秒前
进退须臾完成签到,获得积分10
19秒前
复杂念梦发布了新的文献求助10
19秒前
霍师傅发布了新的文献求助10
20秒前
六月歌者发布了新的文献求助10
21秒前
devil完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
a_jumper发布了新的文献求助10
25秒前
高高冰蝶应助小宋采纳,获得10
25秒前
26秒前
wang1完成签到 ,获得积分10
28秒前
nancy发布了新的文献求助10
29秒前
eyes发布了新的文献求助10
29秒前
陈花蕾完成签到 ,获得积分10
31秒前
Demi_Ming发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
科研通AI5应助六月歌者采纳,获得10
33秒前
35秒前
笨笨忘幽发布了新的文献求助10
35秒前
38秒前
激昂的如柏完成签到,获得积分10
38秒前
黄黄完成签到,获得积分0
40秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324973
关于积分的说明 10220672
捐赠科研通 3040111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668560
邀请新用户注册赠送积分活动 798728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758522