Close-to-Atomic Precision Surface Achieved through a Neutral and Eco-friendly Slurry in Chemical Mechanical Polishing of TC4 Alloy

抛光 环境友好型 泥浆 合金 材料科学 化学机械平面化 腐蚀 钛合金 碱金属 冶金 化学工程 纳米技术 复合材料 化学 工程类 有机化学 生物 生态学
作者
Jinwei Liu,Liyun Liu,Peng Zhang,Yu‐Peng He,Deping Yu,Chen Xiao
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (43): 16082-16090 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c06462
摘要

Atomic and close-to-atomic scale manufacturing represents a leading-edge method for improving the operational performance of titanium alloy components within the aerospace, biomedical, and new energy fields. Regrettably, despite chemical mechanical polishing (CMP) being presently one of the most efficient techniques for achieving atomic layer polishing, the absence of a neutral and environmentally sustainable slurry capable of producing ultrasmooth and low-damage surfaces in titanium alloy CMP is notable. In this study, a neutral and eco-friendly slurry composed of H 2 O 2 and alkali metal ions is proposed, which is different from the traditional TC4 alloy polishing where H +, OH –, or hazardous chemicals require deep involvement. The results demonstrate that the decreasing dynamic ionic radius of alkali metal ions significantly promotes the interfacial mechanochemical reactions. Therefore, an ultrasmooth surface with close-to-atomic precision ( S a ≤ 1 nm) can be achieved by adding only 150 mmol/L K 2 SO 4 and 10 wt % H 2 O 2 . The presence of H 2 O 2 predominantly affects the electrochemical behavior, contributing to enhanced chemical corrosion. K 2 SO 4 causes the effective thickness of the electrical double layer to decrease to 0.56 nm. The thinner electrical double layer can amplify the action of chemical corrosion and mechanical wear. They synergistically contribute to the equilibration of mechanochemical reactions at the sliding interface. The novel slurry is highly desirable for both the environment and people as well as for Ti alloy CMP industries.
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
北望发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Leon完成签到,获得积分10
刚刚
一只可爱的卡皮巴拉完成签到,获得积分10
1秒前
JIYAO完成签到,获得积分10
1秒前
Chen完成签到,获得积分10
1秒前
南小雪发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
斯文的新波完成签到,获得积分10
2秒前
zvvZB完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
rjk完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
飘逸衣发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4的应助被结草衔环采纳,获得10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
su发布了新的文献求助10
5秒前
阿阿撒完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4的应助被zzh采纳,获得10
6秒前
闪亮之翼发布了新的文献求助10
7秒前
李健的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
Xh的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
Nole的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
坚强冰枫的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
坚强冰枫的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
wanci的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
希望天下0贩的0的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
斯文败类的应助被ayuelei采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2的应助被刘华采纳,获得10
8秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT的应助被结草衔环采纳,获得10
9秒前
9秒前
小象发布了新的文献求助10
9秒前
Dr大壮发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝的应助被fofo采纳,获得10
10秒前
顾矜的应助被复杂的苗条采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
zhengqiyang完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497248
关于积分的说明 21400300
捐赠科研通 7649589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401603
关于科研通互助平台的介绍 2530669
邀请新用户注册赠送积分活动 2440278