Los materiales multicomponente se encuentran entre los materiales más prometedores en las aplicaciones biomédicas y de ingeniería. En comparación con las aleaciones tradicionales, el diseño de la composición de materiales multicomponente es más complicado, y es necesario preparar y probar muchas aleaciones con diferentes composiciones. Además, la relación entre la entropía de mezcla y el rendimiento de los materiales multicomponente no son lineales, por lo que la estructura y el rendimiento no se pueden predecir de manera efectiva mezclando valores de entropía, lo que hace que sea más difícil diseñar las aleaciones de manera eficiente. En este caso, La tecnología de alto rendimiento es eficaz para resolver este problema. Un estudio reciente informó que el cribado de alto rendimiento de la composición y el módulo de Young de la aleación de Ti-Zr-Nb se logró con éxito mediante la tecnología de co-pulverización catódica con la ayuda de una máscara física.

El trabajo de investigación, titulado "Cribado de alto rendimiento para aplicaciones biomédicas en un sistema de aleación de Ti-Zr-Nb mediante enmascaramiento co-pulverización catódica, "se publica en Ciencia China Física, Mecánica y Astronomía . El profesor Yong Zhang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing fue el autor correspondiente.

Desarrollar nuevas aleaciones con propiedades especiales, p.ej., Las excelentes propiedades mecánicas o biomédicas suelen ser un proceso que requiere mucho tiempo. El método convencional de prueba y error no puede cumplir con los requisitos. Por otra parte, debido a las limitaciones de los métodos de investigación, sólo se pueden obtener unas pocas composiciones específicas a partir de una serie de experimentos utilizando métodos convencionales.

En materiales biomédicos, el valor bajo del módulo de Young obtenido es generalmente un valor relativamente bajo en una región de composición pequeña, en lugar del valor más bajo de un sistema global. Por lo tanto, el método convencional de prueba y error produce inevitablemente resultados de investigación incompletos.

La tecnología de alto rendimiento es una forma eficaz de obtener una composición con propiedades deseables en una región de composición más grande mientras se mejora la eficiencia. Sobre la base de la co-sputtering de múltiples objetivos, Se utilizó una máscara física auxiliar para facilitar la preparación de materiales de gradiente compositivo y en este trabajo se obtuvieron 16 especímenes independientes.

Las características del módulo de Young de las aleaciones de Ti-Zr-Nb se probaron mediante nanoindentación. Los valores del módulo de Young se ajustaron a mapas de superficie y mapas de contorno tridimensionales, como se muestra en la Figura 2. Significativamente, una región de módulo de Young bajo es evidente en la Figura 2 (a). Para determinar si existía una composición de módulo más bajo en las áreas en blanco entre las muestras con módulos de Young más bajos, se llevó a cabo una optimización adicional de la composición. Según los resultados del cribado, la formación, La estructura y las propiedades mecánicas de las aleaciones a granel se pueden discutir con más detalle.

Cabe señalar que la aplicación de la máscara física es necesaria para evitar la difusión de los componentes entre las unidades de muestra. En general, la composición de los materiales obtenidos por la co-pulverización catódica de múltiples objetivos podría cambiarse continuamente, lo que significa que el proceso de difusión de componentes es inevitable. Para asegurar la diferencia de composición de las muestras, En este trabajo se ha utilizado una máscara separada.

Este trabajo no solo ofrece nuevas aleaciones multicomponente con propiedades destacadas para aplicaciones prácticas, sino que también arroja nueva luz sobre el desarrollo de la tecnología de preparación de alto rendimiento en general.