Review on Recent Advancements in Severe Plastic Deformation of Oxides by High‐Pressure Torsion (HPT)
Source abstract
Abstract
Severe plastic deformation (SPD) of oxides has been of interest in mineralogy and geology for many decades, but oxides have ionic or covalent bonds with brittle nature and can hardly be deformed at ambient temperature. SPD processing of oxides is first realized in 1930s, when Percy W. Bridgman introduce the principles of high‐pressure torsion (HPT) method. Although the method is widely used nowadays to produce ultrafine‐grained (UFG) metals, the application of method for SPD processing of oxides is quite limited. This article reviews some of the recent publications on the application of HPT method to oxide ceramics (Al2O3, ZrO2, TiO2, Y2O3, ZnO, and BaTiO3) and summarizes their major findings: powder compaction and partial consolidation, nanograin formation, formation of different kinds of lattice defects such as dislocations and oxygen vacancies, strain and grain size dependence of phase transformations, and improvement of functional properties such as bandgap narrowing, photoluminescence, photocatalytic activity, and dielectricity.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advanced materials and composites · Advanced ceramic materials synthesis · Microstructure and mechanical properties
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
WPI, International Institute for Carbon‐Neutral Energy Research (WPI‐I2CNER) Kyushu University Fukuoka 819‐0395 Japan
Department of Materials Science and Engineering Faculty of Engineering Kyushu University Fukuoka 819‐0395 Japan
Funding
MEXT, Japan
References (98)
Show source-provided references
1. 10.1016/S0079-6425(99)00007-910.1016/S0079-6425(99)00007-9 ↗
2. 10.1007/s11837-006-0213-710.1007/s11837-006-0213-7 ↗
3. 10.1016/j.pmatsci.2008.03.00210.1016/j.pmatsci.2008.03.002 ↗
4. 10.1146/annurev-matsci-070909-10444510.1146/annurev-matsci-070909-104445 ↗
5. 10.1016/j.ijrmhm.2018.01.00210.1016/j.ijrmhm.2018.01.002 ↗
6. 10.2320/matertrans.M200937510.2320/matertrans.M2009375 ↗
7. 10.1016/j.actamat.2011.12.02310.1016/j.actamat.2011.12.023 ↗
8. 10.1016/j.scriptamat.2008.05.00410.1016/j.scriptamat.2008.05.004 ↗
9. 10.1016/j.scriptamat.2004.02.00410.1016/j.scriptamat.2004.02.004 ↗
10. 10.1038/srep0966010.1038/srep09660 ↗
11. 10.1103/PhysRevB.65.10410910.1103/PhysRevB.65.104109 ↗
12. 10.2320/matertrans.MH20131810.2320/matertrans.MH201318 ↗
13. 10.1016/S0921-5093(99)00030-110.1016/S0921-5093(99)00030-1 ↗
14. 10.1063/1.475457410.1063/1.4754574 ↗
15. 10.1088/2053-1591/3/4/04560110.1088/2053-1591/3/4/045601 ↗
16. 10.3390/cryst802006810.3390/cryst8020068 ↗
17. 10.1070/RC1984v053n02ABEH00303310.1070/RC1984v053n02ABEH003033 ↗
18. 10.1007/BF0094755710.1007/BF00947557 ↗
19. 10.1103/PhysRev.48.82510.1103/PhysRev.48.825 ↗
20. 10.2307/2002323910.2307/20023239 ↗
21. 10.2475/ajs.s5-36.212.8110.2475/ajs.s5-36.212.81 ↗
22. 10.1016/j.msea.2015.11.07410.1016/j.msea.2015.11.074 ↗
23. Blank V. D. · 2014
24. Valiev R. Z. · Dokl. Akad. Nauk. SSSR · 1988 · 301 · 864
25. 10.1016/j.actamat.2012.10.03810.1016/j.actamat.2012.10.038 ↗
26. 10.1016/j.cirp.2008.09.00510.1016/j.cirp.2008.09.005 ↗
27. 10.1088/1742-6596/240/1/01200310.1088/1742-6596/240/1/012003 ↗
28. 10.3139/146.11121510.3139/146.111215 ↗
29. 10.1016/j.scriptamat.2010.03.04810.1016/j.scriptamat.2010.03.048 ↗
30. 10.1016/j.scriptamat.2011.08.02410.1016/j.scriptamat.2011.08.024 ↗
31. 10.1080/21663831.2015.106545410.1080/21663831.2015.1065454 ↗
32. 10.1016/j.scriptamat.2016.06.02210.1016/j.scriptamat.2016.06.022 ↗
33. 10.1021/acscatal.6b0148210.1021/acscatal.6b01482 ↗
34. 10.1021/acs.inorgchem.6b0272510.1021/acs.inorgchem.6b02725 ↗
35. 10.1039/C7TA05262F10.1039/C7TA05262F ↗
36. 10.1016/j.scriptamat.2018.04.00310.1016/j.scriptamat.2018.04.003 ↗
37. K.Edalati Unpublished Work 2018.
38. Boker R. · Ver. dtsch. Ing. Mitt. Forsch · 1915 · 175 · 1
39. 10.1086/62445510.1086/624455 ↗
40. 10.1016/S0191-8141(00)00042-010.1016/S0191-8141(00)00042-0 ↗
41. 10.1126/science.139.3559.105510.1126/science.139.3559.1055 ↗
42. 10.1126/science.137.3534.99310.1126/science.137.3534.993 ↗
43. 10.1086/62697910.1086/626979 ↗
44. Vereshchagin L. F. · Dokl. Akad. Nauk SSSR · 1971 · 196 · 817
45. 10.1016/0166-9834(91)80108-910.1016/0166-9834(91)80108-9 ↗
46. 10.1016/0022-4596(92)90190-710.1016/0022-4596(92)90190-7 ↗
47. Absalyamov S. S. · Izv‐Phys. Solid. Eart · 2002 · 38 · 136
48. 10.1134/S106378500702020410.1134/S1063785007020204 ↗
49. 10.1134/S106378501110028210.1134/S1063785011100282 ↗
50. 10.1134/S106378341305014410.1134/S1063783413050144 ↗
51. 10.1016/j.msea.2017.02.03210.1016/j.msea.2017.02.032 ↗
52. 10.1007/s10853-012-6408-010.1007/s10853-012-6408-0 ↗
53. 10.1016/S0921-5093(99)00764-910.1016/S0921-5093(99)00764-9 ↗
54. 10.1016/j.actamat.2015.03.03610.1016/j.actamat.2015.03.036 ↗
55. 10.1016/j.ijhydene.2014.07.12410.1016/j.ijhydene.2014.07.124 ↗
56. 10.1021/ja01269a02310.1021/ja01269a023 ↗
57. 10.1016/j.actamat.2012.09.04810.1016/j.actamat.2012.09.048 ↗
58. 10.1016/j.scriptamat.2017.09.03110.1016/j.scriptamat.2017.09.031 ↗
59. 10.1016/j.msea.2012.07.06610.1016/j.msea.2012.07.066 ↗
60. 10.1016/j.pmatsci.2013.09.00210.1016/j.pmatsci.2013.09.002 ↗
61. 10.1016/j.actamat.2006.07.00810.1016/j.actamat.2006.07.008 ↗
62. 10.1086/62639210.1086/626392 ↗
63. 10.1130/MEM79-p3910.1130/MEM79-p39 ↗
64. 10.1016/j.scriptamat.2010.10.02710.1016/j.scriptamat.2010.10.027 ↗
65. 10.1016/j.msea.2007.06.09310.1016/j.msea.2007.06.093 ↗
66. 10.1016/j.actamat.2010.12.02810.1016/j.actamat.2010.12.028 ↗
67. 10.1016/j.surfrep.2007.03.00210.1016/j.surfrep.2007.03.002 ↗
68. 10.3139/146.10160610.3139/146.101606 ↗
69. 10.1016/j.msea.2011.01.06210.1016/j.msea.2011.01.062 ↗
70. 10.1039/C3NR05044K10.1039/C3NR05044K ↗
71. 10.1103/PhysRevB.94.21410410.1103/PhysRevB.94.214104 ↗
72. 10.1016/j.scriptamat.2011.04.01710.1016/j.scriptamat.2011.04.017 ↗
73. 10.1073/pnas.121497610910.1073/pnas.1214976109 ↗
74. 10.1007/s10853-014-8262-810.1007/s10853-014-8262-8 ↗
75. 10.1007/s10853-012-6524-x10.1007/s10853-012-6524-x ↗
76. 10.1007/s10853-012-6507-y10.1007/s10853-012-6507-y ↗
77. 10.1103/PhysRevB.70.18411810.1103/PhysRevB.70.184118 ↗
78. 10.1016/j.msea.2017.06.07610.1016/j.msea.2017.06.076 ↗
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81. 10.1103/PhysRevB.54.315810.1103/PhysRevB.54.3158 ↗
82. 10.1126/science.277.5327.78810.1126/science.277.5327.788 ↗
83. 10.2138/am-1997-7-80910.2138/am-1997-7-809 ↗
84. 10.1126/science.114861410.1126/science.1148614 ↗
85. 10.1063/1.480427310.1063/1.4804273 ↗
86. 10.1016/j.actamat.2014.01.03710.1016/j.actamat.2014.01.037 ↗
87. Kubelka P. · Z. Tech. Phys · 1931 · 12 · 593
88. 10.1126/science.106105110.1126/science.1061051 ↗
89. 10.1002/adem.20070007810.1002/adem.200700078 ↗
90. 10.1016/0022-3115(94)00529-X10.1016/0022-3115(94)00529-X ↗
91. 10.1016/j.ijhydene.2004.06.01210.1016/j.ijhydene.2004.06.012 ↗
92. 10.1002/adem.20100003010.1002/adem.201000030 ↗
93. 10.1016/j.ijhydene.2015.06.15910.1016/j.ijhydene.2015.06.159 ↗
94. 10.1063/1.33605110.1063/1.336051 ↗
95. 10.2109/jcersj2.121.15610.2109/jcersj2.121.156 ↗
96. 10.1080/21663831.2016.124131810.1080/21663831.2016.1241318 ↗
97. 10.1002/adem.20170086710.1002/adem.201700867 ↗
98. 10.1016/j.actamat.2014.07.06510.1016/j.actamat.2014.07.065 ↗