Severe plastic deformation for producing Superfunctional ultrafine-grained and heterostructured materials: An interdisciplinary review
Kaveh Edalati
,
Anwar Ahmed
,
Saeid Akrami
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Kei Ameyama
,
Valery Aptukov
,
Rashid Asfandiyarov
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Maki Ashida
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Vasily Astanin
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Andrea Bachmaier
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Victor Beloshenko
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Elena Bobruk
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Krzysztof Bryła
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José María Cabrera
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Amanda Carvalho
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Nguyen Chinh
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In-Chul Choi
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Robert Chulist
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Jorge Cubero-Sesin
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Gregory Davdian
,
Muhammet Demirtas
,
Sergiy Divinski
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Karsten Durst
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Jiri Dvorak
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Parisa Edalati
,
Satoshi Emura
,
Nariman Enikeev
,
Ghader Faraji
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Roberto Figueiredo
,
Ricardo Floriano
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Marjan Fouladvind
,
Daniel Fruchart
(1, 2)
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Masayoshi Fuji
,
Hiroshi Fujiwara
,
Marcell Gajdics
,
Diana Gheorghe
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Łukasz Gondek
,
Joaquín González-Hernández
,
Alena Gornakova
,
Thierry Grosdidier
(3)
,
Jen Gubicza
,
Dmitry Gunderov
,
Liqing He
,
Oscar Fabian Higuera
,
Shoichi Hirosawa
,
Anton Hohenwarter
,
Zenji Horita
,
Jelena Horky
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Yi Huang
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Jacques Huot
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Yoshifumi Ikoma
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Tatsumi Ishihara
,
Yulia Ivanisenko
,
Jae-Il Jang
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Alberto Jorge
(4, 5)
,
Mie Kawabata-Ota
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Megumi Kawasaki
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Tarek Khelfa
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Junya Kobayashi
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Lembit Kommel
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Anna Korneva
,
Petr Kral
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Natalia Kudriashova
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Shigeru Kuramoto
,
Terence Langdon
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Dong-Hyun Lee
,
Valery Levitas
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Cong Li
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Hai-Wen Li
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Yongtao Li
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Zheng Li
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Huai-Jun Lin
,
Klaus-Dieter Liss
,
Ying Liu
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Diana Maritza Marulanda Cardona
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Kenji Matsuda
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Andrey Mazilkin
,
Yoji Mine
,
Hiroyuki Miyamoto
,
Suk-Chun Moon
,
Mullertimo Müller
,
Jairo Alberto Muñoz
,
Maxim Yu. Murashkin
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Muhammad Naeem
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Marc Novelli
(3, 6)
,
Dániel Olasz
,
Reinhard Pippan
,
Vladimir Popov
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Elena Popova
,
Gencaga Purcek
,
Patricia de Rango
,
Oliver Renk
,
Delphine Retraint
(7)
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Ádám Révész
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Virginie Roche
(5)
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Pablo Rodriguez-Calvillo
,
Liliana Romero-Resendiz
,
Xavier Sauvage
(8)
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Takahiro Sawaguchi
,
Hadi Sena
,
Hamed Shahmir
,
Xiaobin Shi
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Vaclav Sklenicka
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Werner Skrotzki
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Nataliya Skryabina
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Franziska Staab
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Boris Straumal
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Zhidan Sun
(7)
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Maciej Szczerba
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Yoichi Takizawa
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Yongpeng Tang
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Ruslan Valiev
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Alina Vozniak
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Andrei Voznyak
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Bo Wang
,
Jing Tao Wang
,
Gerhard Wilde
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Fan Zhang
,
Meng Zhang
,
Peng Zhang
,
Jianqiang Zhou
,
Xinkun Zhu
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Yuntian Zhu
1
NEEL - MNM -
Micro et NanoMagnétisme
2 Jomi Leman SA
3 LEM3 - Laboratoire d'Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux
4 SIMaP - Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés
5 EIP - Electrochimie Interfaciale et Procédés
6 Labex DAMAS
7 LASMIS - Laboratoire des Systèmes Mécaniques et d'Ingénierie Simultanée
8 GPM - Groupe de physique des matériaux
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- Fonction : Auteur
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Résumé
Ultrafine-grained and heterostructured materials are currently of high interest due to their superior mechanical and functional properties. Severe plastic deformation (SPD) is one of the most effective methods to produce such materials with unique microstructure-property relationships. In this review paper, after summarizing the recent progress in developing various SPD methods for processing bulk, surface and powder of materials, the main structural and microstructural features of SPD-processed materials are explained including lattice defects, grain boundaries and phase transformations. The properties and potential applications of SPD-processed materials are then reviewed in detail including tensile properties, creep, superplasticity, hydrogen embrittlement resistance, electrical conductivity, magnetic properties, optical properties, solar energy harvesting, photocatalysis, electrocatalysis, hydrolysis, hydrogen storage, hydrogen production, CO2 conversion, corrosion resistance and biocompatibility. It is shown that achieving such properties is not limited to pure metals and conventional metallic alloys, and a wide range of materials are currently processed by SPD, including high-entropy alloys, glasses, semiconductors, ceramics and polymers. It is particularly emphasized that SPD has moved from a simple metal processing tool to a powerful means for the discovery and synthesis of new superfunctional metallic and nonmetallic materials. The article ends by declaring that the borders of SPD have been extended from materials science and it has become an interdisciplinary tool to address scientific questions such as the mechanisms of geological and astronomical phenomena and the origin of life.
| Origine | Publication financée par une institution |
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