半共格界面铜镍双层膜力学差异机制纳观探析

为深入了解纳米金属多层膜在沉积法交替制备中,因晶格失配制备出不同半共格界面的金属多层膜受载诱导的力学特性差异的机制,本文作者基于经典力学的分子动力学法,对半共格Cu基Ni膜和Ni基Cu膜两种界面结构的力学性能展开探析,揭示出多层膜半共格界面失配位错网与压痕诱导产生可动位错的相互作用规律.研究发现:铜镍双层膜半共格界面结构可有效提升力学性能,归因于铜镍半共格界面受载产生的柏氏矢量Shockley分位错的差异.Cu基Ni膜半共格界面上的失配位错网对压痕中产生的可动位错表现为排斥,有利于位错穿透半共格区域进入铜基中,对外表现为强化作用;Ni基Cu膜半共格界面上的失配位错网对压痕中产生的可动位错表现为吸引,阻碍位错穿透半共格区域进入镍基中,对外表现为软化作用,增强了材料抵抗变形的能力、耐磨性和韧性.该性质差异可用Koehler提出的两种不同材料模量间镜像力理论解释.此研究结果对铜镍多层膜作为涂层应用于微机电系统、海洋装备和航空航天等重大战略领域有着重要理论指导意义与借鉴价值.

超高强度Cu-Ni-Si合金时效过程研究

利用透射电镜研究了Cu Ni Si合金 4 5 0℃时效的组织转变规律。结果表明 ,时效时过饱和固溶体首先发生成分调幅形成贫、富溶质区 ,之后在溶质富集区通过形核、长大产生与基体保持半共格的Ni2 Si相。时效 4h后 ,Ni2 Si相与基体的半共格关系破坏 ,合金硬度显著下降。利用位错理论计算与铜基体保持半共格界面的Ni2 Si相临界尺寸为r=6nm ,与实测数据非常吻合。

马氏体相变研究的最新进展(八)

6马氏体相变的形核20世纪,马氏体相变热力学、动力学、组织学和性能学等方面的研究均取得显著进展,但马氏体相变的形核-长大问题却一直没有搞清楚。一般认为马氏体相变与其他相变过程一样,是一个形核和晶核长大的过程。同样,涨落是相变的诱因,

包覆镍膜的银粒子过热与熔化的分子动力学模拟及实验研究

采用分子动力学及镶嵌原子势模拟了包覆于Ni膜中的球形Ag粒子（含3055个原子）的熔化行为.发现Ag粒子与Ni膜可形成半共格界面,从而抑制了粒子的表面熔化,使其熔点升高至1330K,即相对Ag的平衡熔点（（1230±15）K）过热100K,而比相应的自由粒子的熔点约高290K.熔化以非均匀形核方式从有缺陷的局部界面处开始,并向粒子内部推进.采用热分析方法,在熔体激冷制备的Ag/Ni条带中观察到平均粒径为30nm的Ag粒子的过热度为70K.分析表明,用非均匀形核熔化理论可以很好地解释Ag粒子的过热行为.