复杂合金相T⁃Al⁃Mn⁃Pd中位错交互作用及其特殊构型的电子显微学研究

复杂合金相中新型位错(metadislocation)的发现为理解大晶格参数复杂合金材料的塑性变形行为提供了重要基础。本文概述了复杂合金相T⁃Al⁃Mn⁃Pd高温变形显微结构中此类位错交互作用及其特殊构型的最新进展,并针对不同缺陷构型与变形机制的关联进行了综合讨论。原子尺度透射电镜表征发现复杂合金相中具有相反方向伯氏矢量的近邻位错会通过两条共用的相子链连接产生交互作用,从而构成一种特殊的位错偶。同时,变形结构中也观察到反相子及其变体缺陷,基于相关最新进展及反相子缺陷构建了复杂合金相位错形成的拼砌模型,提出一种基于反相子变体结构的位错偶形成机制。

FCC金属中位错与孪晶界交互作用的原子机制

如何同时提高FCC结构金属材料的强度、延展性等力学性能,一直是材料科学领域的重点和热点问题。研究者们发现在FCC结构金属材料中引入孪晶结构可使其在塑性变形过程中表现出优异的强度、延展性等力学性能。随后,大量的实验及计算模拟研究了孪晶能够提高材料强度并确保其具有高延展性的原子机制,取得了许多重要的成果。本文介绍了FCC结构金属材料中孪晶的结构及形核方式;综述了目前人们在位错与孪晶界交互作用原子机理研究中的主要进展;总结了孪晶界对位错的阻碍、吸收、相互反应等作用机制。为进一步深入研究位错与孪晶界交互作用的机制提供参考,为设计兼具高强度高延展性的FCC金属材料提供思路。

二维三氧化钨的高密度纳米金颗粒负载及形成机制研究

金属氧化物基体上负载纳米贵金属材料相比氧化物衬底可大大提高其催化性能,提高传感效率并降低应用成本。简易高效的负载方法对于其商业推广等应用方面具有重要的促进作用。纳米氧化钨作为一种优良的气敏和光催化材料,在半导体气体传感、光催化、电极材料、光能器件等领域有着广泛的应用。通过贵金属负载的方法可以在氧化钨半导体表面形成丰富的活性中心,成为其性能提高的有效手段。然而负载方法过于复杂成本过高阻碍了负载催化剂大面积推广及商用化。本文通过一种简易,低成本的方法在欠氧型纳米片层状氧化钨颗粒上制备了高负载率Au/WO2.6复合材料。系列实验结果表明:反应时间在24h后负载率达到最高,负载率在5mL之前随金胶体的剂量增多而增多,但随后剂量的增多并不会增大负载量。化学反应后的热处理将有助于提高纳米金颗粒与氧化钨之间的粘附力,并在热处理温度200℃~400℃时负载体系最为稳定,基体不发生相变。热处理温度超过550℃以上后基体氧化钨粉末将从具有单斜结构转变为立方结构并使片层状结构转变成球形结构。通过对不同反应时间及Au剂量的产物的研究结果表明,金颗粒先在片层结构的台阶上生成,随着反应时间的增长或反应剂量的增多,金颗粒逐步合并长大并布满整个衬底的表面。系列倾转的高分辨图像研究了Au/WO2.6的界面微观结构,发现球状纳米Au颗粒以镶嵌方式与片层的氧化钨基体在界面处形成山丘状而与衬底结合在一起,这种牢固的界面为催化过程中物质与能量的转移提供了快速通道。这种简单易行的方法及其反应机制的研究为其大范围的推广及大规模生产提供了前期基础。

铝合金中孪生枝晶的研究进展

羽状晶是铸造组织中与柱状晶、等轴晶并列的第三类组织,在凝固理论研究和工业应用中有重要价值。近年来研究表明孪生枝晶是羽状晶最基本的微观组织特征。综述了孪生枝晶尖端形貌、增殖机制、与常规枝晶的竞争生长规律以及羽状晶力学性能等方面的研究进展,讨论了不同因素对孪生枝晶形成和生长的影响,总结了研究中尚未解决的问题。

纤维尺寸和界面形态对定向凝固NiAl-9Mo共晶合金电化学腐蚀性能的影响（英文）

由于凝固组织对腐蚀有着重要的影响,本文主要目地获取最优组织形态和电化学参数生产钼纳米丝。研究表明NiAl-Mo共晶合金定向凝固下,组织由基体NiA l相和纤维Mo相共生耦合生长。随着抽拉速率从10μm/s增大到40μm/s时,纤维尺寸从800 nm减小到300 nm,界面形态也从平界面变化成胞界面。同时在0.1 mol/L HCl电解液下测量其极化曲线,发现凝固速率为20μm/s时耐腐蚀性能最好。对于NiAl-Mo共晶合金,影响电化学腐蚀性能的不仅仅是纤维尺寸,还取决于界面形貌。为了更进一步研究界面形态对腐蚀的影响,设计了跃迁变速实验,实验表明定向凝固组织形貌会随着变速比的增大从平界面变成胞界面,最后变成枝界面,然而最后的纤维尺寸和变速比无关,和恒速抽拉相同。极化曲线表明平界面有着最好的耐腐蚀性能。