Porowaty stop Ti-Mo wzbudził duże zainteresowanie, jako biomedyczna struktura hydroksyapatytu  do implantacji tkanek twardych. Uznanie zyskał ze względu na specjalną, porowatą strukturę, odpowiedni moduł Younga i wytrzymałość na ściskanie, a także dobrą odporność na korozję.

Hydroksyapatyt jest powszechnie stosowany, jako bioaktywna powłoka do powlekania powierzchni bioobojętnych protez metalicznych, ponieważ ma doskonałą biokompatybilność oraz  strukturę i skład podobne do kości.

Dokonano przeglądu aktualnych osiągnięć i zależności między metodami wytwarzania, strukturą, właściwościami mechanicznymi, bioaktywną modyfikacją powierzchni i właściwościami korozyjnymi porowatego stopu Ti-Mo wykorzystywanego do aplikacji implantów tkanek twardych. Ponadto omówiono przyszłe kierunki badań w celu optymalizacji porowatej struktury i poprawy właściwości stopów Ti-Mo.  

Dla szkła metalicznego (Cu₅₀Zr₅₀)₉₄Al₆ w przechłodzonym obszarze ciekłym przedstawiono systematyczne badanie kinetyki krystalizacji i zachowania podczas odkształcenia masowych szkieł metalicznych. Wyniki krystalizacji pokazały, że energię aktywacji dla szkła metalicznego obliczono z zastosowaniem równania Arheniusa w sposób izotermiczny oraz metodą Kissinger-Ahakira-Sunose w sposób nieizotermiczny. W porównaniu z innymi masowymi szkłami metalicznymi energia aktywacji była całkiem wysoka.

W oparciu o kinetykę przemiany izotermicznej opisanej przez model Johson-Mehl-Avrami, średni wykładnik potęgowy Avrami ok. 3,05 implikuje głównie trójwymiarowy wzrost kontrolowany dyfuzją ze wzrostem szybkości zarodkowania podczas krystalizacji. Wyniki pokazały, że odkształcenie na ciepło złożone z odkształcenia jednorodnego i niejednorodnego jest silnie zależne od szybkości i temperatury odkształcenia. Homogeniczne odkształcenie przekształciło się z nienewtonowskiego przepływu w przepływ newtonowski ze spadkiem szybkości odkształcania i wzrostem temperatury.

Stwierdzono, że krystalizacja podczas deformacji w wysokiej temperaturze jest indukowana przez nagrzewanie. Odpowiednie połączenie temperatury roboczej/prędkości odkształcania stopu bez krystalizacji in situ, wydedukowano poprzez skonstruowanie empirycznej mapy odkształceń. Określono optymalne warunki procesu dla szkła metalicznego (Cu₅₀Zr₅₀)₉₄Al₆, jako T ~ 733 K i έ ~ 10^-3 s^-1.

Przeprowadzono syntezę zawierającego 30% obj. frakcji stałej szlamu stopu A356 za pomocą procesu rheometal znanego również jako proces gwałtownego formowania szlamu.

Przeprowadzono szczegółowe badanie stopu A356 przy różnych prędkościach mieszania szlamu (400, 600, 800, 1000 i 1200 rpm). Zbadano także zmienność morfologii powierzchni materiału wymiany entalpii przy różnych czasach mieszania (5, 10, 15, 20 i 25 sek.).

Za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej zaobserwowano ewolucję mikrostruktury podczas odlewania. Mikrostruktura wykazała sieć eutektycznego Si wokół fazy pierwotnej α-Al. Średnia wielkość ziarna fazy pierwotnej α-Al zmniejsza się z prędkościami mieszania do 1000 rpm. Dla 1200 rpm średnia wielkość ziarna maleje, ale wysoka turbulencja prowadzi do pułapkowania porowatości gazowej.

Wyniki eksperymentów ujawniły, że przy wzroście czasu mieszania w warunkach izotermicznych,  faza α-Al zmienia swą morfologię z dendrytycznej na rozetkę aż do kulistej. Badano wpływ wzoru przepływu z wprowadzeniem czterech przegród wzdłuż ściany tygla. Przegrody te modyfikowały wzór przepływu płynu tak, że średnia wielkość ziarna fazy α-Al była kolejno rozdrabniana.   

Dla rozwoju stopów trudno topliwych jak i lekkich materiałów wysoko temperaturowych, badanie reakcji i równowag fazowych pierwiastków metali przejściowych (np. Mo, Zr, Cr, V i Ti), Al oraz ziem rzadkich jest ważne z akademickiego i przemysłowego punktu widzenia.

 Za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej proszku i skaningowej mikroskopii elektronowej wyposażonej w analizę rentgenowską z rozproszeniem energii, oznaczano równowagi w układzie trójskładnikowym Mo-Al-Ho w 773 K. Znaleziono nową, fazę potrójną Al4Mo2Ho oraz zaobserwowano inną fazę potrójną –  Al₄₃Mo₄Ho₀₆.

Określono, że w temperaturze 773 K istnieje dziesięć faz podwójnych w układach Al-Mo i Al-Ho, obejmujących raczej Al₁₇M_o4 niż Al₄Mo. Zakresy jednorodności fazy AlMo₃ i Al₈Mo₃ wynosiły odpowiednio 7,5 i 1% at. Zgodnie z metodą zaniku fazy, maksimum rozpuszczalności Al w Mo wynosi ok. 16% at.

Równowagi fazowe w trójskładnikowym układzie Zr-Cu-Ni badano w połączeniu z dyfrakcją rentgenowską, mikroanalizą z sondą elektronową i różnicową kalorymetrią skaningową. Eksperymentalnie ustalono dwa przekroje izotermiczne trójskładnikowego systemu Zr-Cu-Ni w      temperaturze 1000 i 1100°C. Większość dwuskładnikowych związków międzymetalicznych, np. Zr₇ Ni₁₀, ZrNi, ZrNi₅, Zr₁₄Cu₅₁ i Zr₂Cu₉ wykazuje niezwykłą rozpuszczalność trójskładnikową. W 1000°C wykryto nowy potrójny związek nazwany τ3 (Zr31,1-30,7 · Cu28,5-40,3Ni40,4-29,0) i rozpuszczono w 1020°C, ponieważ pobliskie duże pole fazy ciekłej dalej się rozszerza. Nowe fazy równowagi zapewnią ważną informację zarówno dla oceny termodynamicznej, jak i projektowania stopów szkła metalicznego na bazie Zr.

Wyniki eksperymentalnych badań znajdują się na: https://www.researchgate.net/publication/318665425_Experimental_investigation_of_phase_equilibria_in_the_Zr-Cu-Ni_ternary_system (dostęp: 04.01. 2018).

Anodowa membrana tlenku glinu  została użyta do elektroosadzania nanodrutów stopu Fe-Ni za pomocą różnicowania potencjału. Badano morfologię elektroosadzonych nanodrutów stopu za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej, skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej.

Wyniki pokazują, że nanodruty stopu Fe-Ni posiadają stabilną fazę fcc przy – 1,4 V i -0,7 V, a zawartość żelaza w nanoporach wzrasta ze wzrostem przyłożonego potencjału podczas osadzania.Można to zweryfikować za pomocą wykresów gęstości prądu osadzania nanodrutów Fe i Ni, przy czym stosunek gęstości prądu Ni do Fe przy niższym potencjale aplikacyjnym jest większy, niż przy stosunkowo wyższym potencjale aplikacyjnym. 

Badano zachowania flotacyjne ilmenitu nietraktowanego lub poddanego działaniu jonów ołowiu z zastosowaniem oleinianu sodu jako zbieracza. Wyniki eksperymentów mikroflotacji ujawniają, że ilmenit wykazuje dobrą flotowalność przy pH 6–8.

W porównaniu z odzyskiwaniem przez flotację ilmenitu nietraktowanego jonami ołowiu, flotowalność ilmenitu można zwiększyć, a wynikający z tego wzrost odzysku może przekroczyć 30% po dodaniu jonów ołowiu. Wyniki testów potencjału zeta pokazują, że punkt izoelektryczny ilmenitu może się zmienić z 5,2 (nietraktowany) na 7,8 (traktowany), co jest korzystne dla reakcji między ilmenitem a kolektorem i zwiększa jego flotowalność.

Pomiary adsorpcji pokazują, że ilości adsorpcji ilmenitu potraktowanego jonami ołowiu są wyższe niż ilmenitu niepoddanego obróbce. Testy rentgenowskiej spektrometrii fotoelektronów (ang. XPS) pokazują, że po aktywacji jonami ołowiu, względna zawartość żelaza i tytanu na powierzchni ilmenitu wzrasta odpowiednio o 5,9 i 4,6%.

Jednocześnie zmiany w energii wiązania są bardziej widoczne po tym, jak ilmenit jest wstępnie traktowany jonami ołowiu, a następnie oleinianem sodu. W obrębie optymalnego zakresu pH flotacji, niektóre rodzaje oleinianu (RCOO^-, (RCOO)^2-₂, (RCOO₂H^-) mogą reagować głównie z żelazem na powierzchni ilmenitu poprzez chemiczną adsorpcję oprócz efektów elektrostatycznych.

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów przeprowadzonych w celu zbadania mechanizmu oddziaływania wapnia i siarczanu z galeną oraz ich wpływu na adsorpcję ksantogenianu. Uzyskane wyniki adsorpcji kolektora pokazują, że niezależnie od pH roztworu (5,5; 7,5 i 9,5), obecność wapnia i siarczanu podczas wstępnego kondycjonowania minerału zmniejsza adsorpcję izopropylo-ksantogenianu na galenie.

Pomiary mikrofiltracji przeprowadzone przy pH 9,5 pokazują, że przy niskich stężeniach wapnia i siarczanu (poniżej ok. 0,005 mol/L) nie ma to wpływu na odzyskiwanie galeny. Jednak wraz ze wzrostem stężenia obu jonów znacznie poprawia się odzysk flotacji. Pomiar kąta zwilżania potwierdza to zachowanie: względnie duży kąt zwilżania w nieobecności wapnia i siarczanu (tj. 64°) i znaczny spadek, gdy występują w nich te gatunki (to jest ok. 45°).

Obserwowane zachowanie sugeruje, że jon wapniowy prawdopodobnie ma pewne chemiczne powinowactwo z aktywnymi miejscami galeny, co utrudnia występowanie wymiany jonowej kolektor-siarczan lub kolektor-hydroksyl w celu utworzenia ksantogenianu ołowiu (PbX₂), który jest gatunkiem odpowiedzialnym za zwiększoną hydrofobowość minerału.

Z drugiej strony, niekorzystny wpływ siarczanu jest prawdopodobnie spowodowany tworzeniem się warstwy siarczanu ołowiu na powierzchni galeny, która działa jak bariera utrudniająca oddziaływanie kolektora z metalicznymi miejscami sieci mineralnej, a zatem negatywnie wpływa na mechanizm chemisorpcji. Podobnie zmniejszenie stężenia ołowiu w roztworze, w równowadze z wytrąconym PbSO₄i siarczanem, ogranicza wytrącanie/koagulację ksantogenianu ołowiu w pobliżu granicy faz. Pomiary elektrochemiczne potwierdzają proponowany mechanizm.

Badanie elektrochemicznego zachowania galeny i wpływu jonów Ca²⁺ i SO₄²⁻ na zachowanie minerałów przy różnych wartościach pH, przeprowadzono za pomocą elektrod z pasty węglowej. Jony Ca^2⁺ i SO₄²⁻ użyto do symulacji gatunków, które są najbardziej skoncentrowane w wodzie z recyklingu minerałów siarczkowych po procesie flotacji.

Za pomocą analizy elektrochemicznej i SEM udało się zidentyfikować chemiczne związki, które powstają na powierzchni mineralnej za pomocą reakcji redoks. W ten sam sposób zaobserwowano, że w zależności od pH, jony Ca^2⁺ i CaOH⁺ wchodzą w reakcje z utlenionymi gatunkami galeny. Ponadto, w kwaśnym pH siarczan reaguje z jonami ołowiu, tworząc warstwę pasywującą na powierzchni minerału, podczas gdy przy pH alkalicznym na minerale powstaje więcej niż jeden gatunek, który pasywuje swoją powierzchnię. 

Badania miała na celu określenie wpływu hemiceluloz galaktoglukomannanowych (ang. HC) na odzysk miedzi i molibdenu z rudy o wysokiej zawartości iłu. Wydajność HC porównano z wynikami otrzymanymi z zastosowaniem karboksymetylocelulozy (ang. CMC).

Wykazano, że HC ma silniejszy wpływ na wzrost odzysku Cu z rudy wysokoilastejniż CMC, ale większy wpływ osłabiający na odzysk Mo. Przy zawartości HC 230 ppm, odzysk miedzi wzrasta o 7,6%, a odzysk Mo obniża się o 20,7%, w odniesieniu do próbek flotowanych bez HC.

Zastosowanie HC i CMC dla polepszenia odzysku miedzi we flotacji rudy miedzi o wysokiej zawartości iłu wydaje się być bardzo obiecujące, ale należy rozważyć, czy nadaje się do przeróbki rudy bogatej w molibden. Z powodu faktu, że HC są pół-amorficzne z boczną grupą hydroksylową w łańcuchu, jeden z możliwych mechanizmów adsorpcji może być związany z wiązaniami wodorowymi występującymi pomiędzy tymi grupami hydroksylowymi i powierzchniami cząstek mineralnych iłu.

W przyszłości niezbędne są dalsze badania obejmujące próby wyjaśnienia mechanizmu adsorpcji HC na minerałach ilastych i wartościowych gatunkach, jak też wpływ tego odczynnika na inne rodzaje rud o wysokiej zawartości iłu.