Al−Cu−Li−Mg合金纳米相之间溶质配分行为的第一性原理研究

采用一性原理计算考察25种合金化元素在大多数商业牌号Al−Cu−Li−Mg合金中主要纳米相(δʹ-Al3Li、θʹ-Al2Cu、T1-Al6Cu4Li3和S-Al2CuMg)之间的溶质配分能和配分行为。计算结果表明,主合金化元素Li不能直接影响θʹ和S相,Cu不能直接影响δʹ相,Mg不能直接影响θʹ和δʹ相,但可以较弱地固溶于T1相。对于微合金化元素,Si是唯一一种可以固溶于4种纳米相的元素。Au能固溶于δʹ、θʹ和S相,Cd能固溶于δʹ、T1和S相,Zr能固溶于δʹ和T1相,Ni仅有微弱的趋势固溶于θʹ和S相。Ti、V、Zn、Ag和Mo只能固溶于δʹ相,而Cr、Mn、Fe和Co对这4种纳米相均没有直接影响。几乎所有的稀土元素均能强烈固溶于T1、δʹ和S相,但无法固溶于θʹ相。仅Sc略显特殊,对S相没有明显的固溶趋势。计算预测的溶质配分能构成了一个原型数据库,有利于指导和加速Al−Li合金及其他相关Al合金的设计。

纳米相铁红粒子的液相制备

由０．２ｍｏｌ·Ｌ－１Ｆｅ３＋采用微波诱导加热制备了纳米尺寸的准立方形和纺锤形α－Ｆｅ２Ｏ３粒子，与常规加热方式比较微波加热制得的α－Ｆｅ２Ｏ３粒子粒径小且分布均匀，实验证明无机离子加 Ｈ＋、ＯＨ－和 Ｎａ＋等的加入可明显加速反应速率．

纳米相电磁波吸收剂的研究现状与趋势

讨论了纳米相电磁波吸收剂的结构特点及吸波机理,评述了纳米相电磁波吸收剂的研究及发展情况,并指出了纳米相电磁波吸收剂的发展趋势。

分散剂对纳米相二氧化锡制备的影响

采用化学沉淀法 ,通过在不同阶段加入适量的分散剂 ,制备了纳米相二氧化锡 .以 PCS、TEM详细研究了二氧化锡胶体和粉体的粒子形貌、大小及分布 .结果表明 :二氧化锡胶体颗粒分散均匀 ,粒径约 3nm左右 ,分布范围窄 ;80℃烘干后粒径约 8nm左右 ;70 0℃煅烧后颗粒为球型 ,团聚体少 ,颗粒粒径小于 5 0 nm.最后 ,定性分析了分散剂在纳米相二氧化锡制备中的分散机理 .

快速凝固Al-Fe-V-Si合金弥散纳米相的价电子结构

计算与分析了快凝Al－Fe－V－Si合金弥散纳米相基本结构单元α-（AlFeSi）的空间构型、价电子结构以及键络键能研究表明，V原子替代Fe原子可使结构稳定性增强主要原因是V原子自身的键合能力（Fα。

纳米相铁电PbTiO_3超微粉的相变特性

通过溶胶－凝胶工艺和水解老化过程制备了纳米相钛酸铅（ＰｂＴｉＯ＿３）超微粉。经过ＸＲＤ分析精确地确定了晶格常数和晶粒尺寸。ＰｂＴｉＯ＿３超微粉的相变采用不同升温速率的ＤＳＣ分析和ＳＨＧ（ｓｅｃｏｎｄｈａｒｍｏｎｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）分析，得到了相变温度（ｏｎｓｅｔ温度）与晶粒尺寸的关系。结果表明：ＰｂＴｉＯ＿３的晶粒尺寸位于１０～１００ｍｍ范围，相变温度比体材料要低，并且相变区域被展宽。认为小晶粒尺寸可能是导致相变区域展宽的原因。最后将纳米相ＰｂＴｉＯ＿３微粉的相变与弛豫型铁电体的扩散相变（ｄｉｆｆｕｓｅｄｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）进行了比较，并对超微粉的纳米结构、纳米相变和临界尺寸进行了讨论。

不同温度时效对QCr0.5铜合金纳米相析出的影响

通过将QCr0.5铜合金在不同温度下进行时效处理,分析其析出相时效析出过程,结果表明:QCr0.5铜合金在固溶变形处理后,400℃及以下由于析出动力不足,难以形成有效的析出相结构,材料保持形变结构特征;425℃时效2 h材料内部形成GP区,450℃开始析出共格的纳米析出相,475℃纳米析出相的析出比较均匀,大小在4～6 nm左右,材料的强度和导电率均达到较高的水平;当温度升至500℃时,2 h时效后析出相出现共格失配现象,随着温度的进一步提高,析出相开始长大,完全失去共格效应,同时材料的硬度出现明显的下降。

高压下Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)合金凝固过程中Cu_2(Y,Mg)纳米相的形成及其热稳定性

采用X射线衍射、差热分析及透射电镜研究了Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)合金熔体在大气压下和高压(2—5 GPa)下熔淬时的组织结构,实验结果表明,压力对Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)合金凝固时形成的相结构有影响,高压下有利于生成纳米级Cu_2(Y,Mg)相。Cu_2(Y,Mg)为一亚稳相,高温退火后转变为稳定的Mg_2(Cu,Y)相,讨论了压力对晶粒度影响的机制。

SiO_2/聚碳酸酯纳米相复合材料的制备与性能

通过溶胶 -凝胶过程制备了 Si O2 / PC复合材料 ,透射电镜分析表明 ,Si O2 / PC在 1 / 9到 2 .5/ 7.5范围内 ,Si O2形成 3 0 0～ 4 0 0 nm的颗粒分散在 PC连续相中。热失重分析表明 ,材料的热稳定性随 Si O2 含量的增加而提高。扭辫分析表明 ,材料的玻璃化转变温度比 PC提高 2 0℃以上。

磁存储器之纳米相微晶玻璃基片研究

利用差热分析(DTA)探讨了不同成核剂含量(ZrO2+P2O5)对β 石英相纳米微晶玻璃制备的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析了热处理制度控制对获得纳米相微晶玻璃的影响。结果表明:4%(质量分数)ZrO2+2%(质量分数)P2O5的复合成核剂含量能促进β 石英相和二硅酸锂的形成,阻止了向β 锂霞石的转变,在一定工艺条件下核化、晶化,可制备出粒径约为35nm、均匀分布的纳米相微晶玻璃,其抗弯强度达247MPa,抗压强度达414MPa,维氏硬度达659MPa,可用作高性能磁存储器基片。

银纳米相吸收增强型钙钛矿太阳电池薄膜的制备及性能研究

分别将银纳米相溶胶(银纳米颗粒、Ag@SiO_2核壳结构、银纳米线)掺入氧化铝异丙醇溶液中制成具有蜂窝结构的介孔层材料,然后在介孔层表面制备CH_3NH_3Pb I3钙钛矿吸收层得到Al_2O_3/CH_3NH_3Pb I3复合薄膜,并对复合膜的微观结构、光吸收特性及太阳电池器件性能进行了测试和分析。研究表明,Al_2O_3/CH_3NH_3Pb I3复合膜与CH_3NH_3Pb I3在可见光区域吸收光谱基本相同,含量极少的Al_2O_3对CH_3NH_3Pb I3吸光性能影响较小。而掺入银纳米相可明显改善CH_3NH_3Pb I3钙钛矿薄膜的吸收性能。当银纳米颗粒、Ag@SiO_2核壳结构和银纳米线相对浓度比分别为0.15、0.3及0.15时,CH_3NH_3Pb I3吸光性能分别达到最佳;银纳米相浓度继续增大时,薄膜的光吸收性能逐渐减弱。此外,掺入Ag@SiO_2核壳结构可使钙钛矿薄膜太阳电池光电转换效率由6.28%增大到7.09%,而银纳米颗粒和银纳米线由于会增大太阳电池内部载流子传输路径,提高电子空穴对复合效率,最终反而降低了太阳电池短路电流密度和光电转换效率。

快速凝固Al-Fe-V-Si-Nd合金中纳米相转变动力学

应用M ssbauer谱 ,X射线衍射 (XRD)和差式扫描量热法 (DSC)研究了颗粒弥散的快速凝固Al 4.3Fe 0 .7V 1.7Si 1.0Nd(摩尔分数 ,% )合金中纳米相的转变和相变动力学 ,并用Arrami公式X =1-exp(-Ktn)计算了纳米相转变的激活能。结果表明 :快速凝固纳米合金在加热过程中发生Al8Fe4 Nd相向α Al13 (Fe,V) 3 Si相转变 ,α Al13 (Fe,V) 3 Si相生成所需的激活能E =(2 .48± 0 .0 9)eV ,与Fe原子在α Al中的扩散激活能相一致 ,说明α Al13 (Fe ,V) 3 Si相的形核长大主要由Fe原子的体扩散控制。

C,W和C+ W离子注入钢表面纳米相镶嵌复合层结构电子显微镜分析

选取质量差异很大的C ,W和C +W对钢进行离子注入 ,用TEM对注入样品横截面进行结构分析 .结果表明 :注入层结构发生了明显的变化 ,形成了纳米相镶嵌复合层 ,W注入复合层的厚度大约是相应离子射程的 16 .3倍 .C +W注入改性层是由注入层、过渡层和缺陷层构成的 ,其厚度为 6 94nm ,该厚度是离子射程的 2 5.1倍 .3种条件下注入 ,其结构变化有明显的差异 .用TRIM95程序对 3种离子注入的碰撞参数进行了计算 ,结果表明其结构的变化明显地与注入参数相关 .还分析了纳米相镶嵌复合层结构的形成机理 .

纳米相氟氧化物玻璃陶瓷Tm(0.35)Yb(5)∶FOV的上转换发光

研究了纳米相氟氧化物玻璃陶瓷Tm(0.35)Yb(5)∶FOV在975nm半导体激光激发下的上转换发光。发现了位于363.6,(462.6,477.0),648.7,(699.7,680.7)和(777.6,800.7nm)的几条上转换发光线,它们是Tm3+离子的1D2→3H6,1G4→3H6,1G4→3F4,3F3→3H6和3H4→3H6的荧光跃迁。为了确认它们的上转换机理,还测量了上转换发光强度F随975nm泵浦激光功率P改变的双对数曲线,结果证实了1D2能级的上转换发光部分是五光子上转换发光,而1G4能级和3H4能级的上转换发光则是三光子和双光子上转换发光。

不同纳米相增强铜基复合材料的性能

采用粉末冶金法,制备纳米SiO2颗粒(n-SiO2)、纳米SiC晶须(n-SiCw)和碳纳米管(CNTs)3种不同形态纳米相增强铜基复合材料,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和球/盘式摩擦磨损试验机等测试手段研究纳米添加相对铜基复合材料显微组织、物理性能和摩擦学性能的影响。结果表明,纳米相可以显著提高铜基复合材料的硬度,其中n-SiCw的增强效果优于n-SiO2和CNTs;CNTs/Cu的减摩耐磨效果优于SiO2/Cu和SiCw/Cu;0.75%-CNTs/Cu(质量分数)复合材料具有高的硬度、优良的减摩耐磨性能,是综合性能最佳的复合材料。

纳米相含量对Ni-P镀层耐蚀性的影响

利用化学镀方法,在普碳钢基体表面制备了纳米相含量不同的Ni-P合金镀层,分别采用扫描电镜、X射线衍射以及电化学工作站研究镀层的相应性能.结果表明,改变工艺参数可以得到均匀、致密和无表面缺陷的Ni-P合金镀层,随着工艺参数的变化,镀层的纳米相含量不同;由于纳米相结构中存在大量晶界,在晶界和晶粒间形成大量微小电化学电池,随纳米相含量的增加,增大了镀层的腐蚀倾向.

一维/二维混合碳纳米相增强铝基复合材料的微观组织与力学性能

碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)拥有优秀的力学和物理性能,是金属基复合材料中理想的增强体。本文采用球磨工艺+氢热还原法将碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(RGO)引入到铝粉表面构建CNTRGO混合增强体,然后利用放电等离子烧结系统(SPS)和轧制工艺,制备CNT-RGO/Al复合材料。通过EBSD、SEM、TEM以及拉伸等方法分析研究了CNT-RGO/Al复合材料内CNT和RGO增强相分布、界面结构、晶粒形貌和力学性能,探索了复合材料内CNT和RGO的协同强化机制。结果表明:CNT-RGO/Al复合材料表现出优异的力学性能,屈服强度和抗拉强度分别为228 MPa和268 MPa,比纯铝的屈服强度和抗拉强度分别增大了153%和143%,伸长率仍保持在8.5%。复合材料内还原氧化石墨烯的添加不仅促使一维的CNT和二维的RGO形成桥连结构,有益于载荷的传递,而且能够调控C与Al基体间的界面反应,有利于复合材料的C-Al界面结合。CNT-RGO混合增强体协同强化效果优于单纯的一维CNT增强体。

机械合金化制备Al-10Pb纳米相复合结构的热稳定性

利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金化制备的Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构的热稳定性。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构中Pb相的长大可以用LSW理论描述。但是Pb相的长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散的激活能,而接近于溶剂基体(Al)的晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构中Pb相的长大机制与常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构中,溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主,纳米相基体高的晶界分数可促进扩散的进行。

机械合金化制备Al-Pb纳米相复合结构的热力学分析

参考Miedema半经验公式,建立Al-Pb系机械合金化过程的热力学模型,并对所制备的Al-10%Pb粉末进行热力学计算和对比分析。实验表明利用机械合金化方法可以获得在Al基体上均匀弥散分布着纳米相Pb的复合结构;热力学计算结果表明,Al-Pb系粉末机械合金化过程不具备形成非晶相、固溶体和中间化合物的热力学驱动力。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析Al-10%Pb合金在高能球磨过程中的组织结构,表明,所建立的热力学模型是正确的。

纳米相铁磁多层膜特性分析

用高真空多靶离子束溅射沉积技术制备Fe/Al2 O3 /Fe隧道结样品 ,观测和分析了“三明治”结构的双Hc磁滞特性 .通过样品的V