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。

机械合金化制备的Al-Pb纳米相复合结构的研究进展

综述了近年来机械合金化制备的Al-Pb纳米相复合结构的研究进展,介绍了Al-Pb纳米相复合结构的形成机理,以及纳米相复合结构的热稳定性、热学和力学性能。

用Vogit函数法测定Al-Pb纳米相复合结构中Pb相的晶粒尺寸和点阵畸变

用Vogit函数法测定高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构中Pb相的晶粒尺寸和点阵畸变,并与透射电镜(TEM)观察结果进行比较。结果表明,Vogit函数法测定Pb相的晶粒尺寸与TEM观察结果相一致。这说明Vogit函数法的分析结果可靠,可用于常规分析。

高能球磨制备Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb体积分数对其长大行为影响（英文）

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb的体积分数对其长大行为的影响。结果表明,尽管Al-Pb纳米相复合结构中组成相的尺寸均在纳米量级,不同体积分数的纳米相Pb的长大行为均遵循三次方定律。纳米相Pb的粗化速率随其体积分数的增加而增加,增加幅度大于理论在此成分范围内的预测。纳米相Pb的粗化激活能不随合金成分而变化。纳米相Pb的粗化受溶质原子沿溶剂基体的晶界扩散所控制。

金刚石/纳米氧化铝陶瓷复合材料高温高压合成物相结构分析

以正硅酸乙酯(TEOS)为反应前驱体,采用溶胶-凝胶法在金刚石微粉(粒度0.1~4μm)表面包覆一层非晶纳米氧化硅膜层,同时在覆膜层中加入纳米Si粉和纳米Al_(2)O_(3)粉,制备出金刚石/纳米SiO_(2)/纳米Al_(2)O_(3)复合包覆体。采用高温高压(HTHP)技术,将复合包覆材料置于六面顶压机中,以压力5 GPa、温度1100℃~1700℃、保温20 min的条件制备了金刚石-氧化铝陶瓷烧结体。在高温高压合成过程中,纳米SiO_(2)从非晶态转变为晶态,原料纳米Al_(2)O_(3)中的γ-相、θ-相转变为稳定的α-相,同时,SiO_(2)和Al_(2)O_(3)之间形成了Al_(2)SiO_(5)(莫来石)相,由此,通过高温高压下反应原料的结构转变与复合,可以获得致密度良好的金刚石-氧化铝复合材料。

预退火对Al-Pb和Al-Pb-Cu纳米相复合结构合金Pb相长大行为的影响

利用X射线衍射仪和扫描电镜,研究预退火对机械合金化制备的Al-10%Pb和Al-10%Pb-4.5%Cu(质量分数)纳米相复合结构合金中Pb相长大行为的影响,此机械合金化制备的Al-10%Pb和Al-10%Pb-4.5%Cu合金应在873 K保温10 min后进行预退火。结果表明,预退火后的Al-10%Pb合金在823K退火时,Pb相发生了异常长大,且预退火可促进Pb相的异常长大,这与预退火促进基体Al的异常长大有关。预退火后的Al-10%Pb-4.5%Cu合金中Pb相的长大行为仍可用LSW理论描述,但其长大速率明显大于未预退火的Al-10%Pb-4.5%Cu合金中Pb相的长大速率。这是由预退火使Pb相的长大驱动力增加所引起的。

可溶性PI/SiO_2纳米复合材料中SiO_2微相结构变化的研究

选取可溶性聚酰亚胺 ( PI)作为有机高聚物基体 ,通过正硅酸四乙酯 ( TEOS)在聚酰胺酸 ( PAA)的N-甲基 - 2 -吡咯烷酮 ( NMP)溶液中进行溶胶 -凝胶反应 ,制备出新型的聚酰亚胺 /二氧化硅 ( PI/ Si O2 )纳米复合材料。并用 UV- Vis、FT- IR、SEM和光子相关法等对其溶胶 -凝胶转变过程、二氧化硅微相结构的变化进行了研究 ,并对溶液中粒子间的团聚行为作了进一步探讨。结果表明随着处理温度的升高 ,PAA逐步亚胺化 ,同时 TEOS水解后的硅羟基 ( Si- OH)逐步缩合 ,由线型结构向环状结构过渡 ,原位生成Si O2 凝胶网络。实验结果还发现热处理温度的升高对二氧化硅无机粒子的尺寸无明显的影响 ,而光子相关法结果则表明颗粒表面活性 Si-

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。

气相燃烧合成纳米复合粒子的形态与结构

在气相燃烧反应器中成功地合成了TiO2-SiO2、TiO2-SnO2复合粒子。TiO2-SiO2复合粒子中TiO2以金红石型和锐钛型存在,SiO2以无定型的形式存在。复合结构为SiO2附着于TiO2的外部,在Ti∶Si的进料比较大时SiO2附着于TiO2的表面,Ti∶Si比值减小到1∶4时,SiO2包覆全部TiO2表面。包覆层的厚度大约为6～7nm。TiO2-SnO2的复合粒子中同时存在着三种晶体结构SnO2、金红石型和锐钛型的TiO2。在复合粒子的表面,TiO2和SnO2两种组分分布均匀。通过改变进料方式可以调整复合粒子的结构。

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 .

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料相结构

为改进环氧树脂固有的一些缺陷和不足,提出了利用纳米复合材料的特殊性改性环氧树脂的一新的研究途径。在选取经十六烷基季铵盐有机化表面修饰的蒙脱土对双酚A型环氧树脂进行改性时分别采用溶液插层法与熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的环氧树脂/蒙脱土复合材料;利用X射线衍射法测试了剥离前后蒙脱土的层间距;用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的冲击断口形貌,研究了该复合材料的两相结构;采用热重法(TGA)测定了试样的热分解温度,并对其热稳定性进行了对比。结果表明,无论是溶液插层法还是熔融插层法,均能制得剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。但是,在机械分散的作用下,纳米粒子易发生团聚,使复合材料中的无机相无法均匀的分散。热重分析结果发现,复合材料的热分解温度并没有随着蒙脱土含量的增加而增加,而是表现出更为复杂的发展趋势。

主晶相为莫来石复合纳米晶显微结构及热稳定性

天然矿高岭土经除杂、除铁、除碳系列处理后 ,制得了主晶相为莫来石的复合氧化物 ,经水热晶化法合成了主晶相为莫来石复合纳米晶 ,利用 XRD、TEM、BET及 TG-

聚氮硅烷气相裂解反应制备Si-C-N复合纳米微粉的组成与结构

采用低分子聚氮硅烷气相裂解反应工艺 ,制备了Si C N复合纳米微粉。通过XRD、XPS、TEM、HREM等方法 ,对Si C N纳米微粉的组成与结构进行了分析。结果表明 :Si C N纳米微粉为无定形结构 ,局部有短程有序态存在。随裂解气氛的不同 ,Si、C。

Ag-TiO_2锐钛矿相复合粒子的纳米结构及其Ag对TiO_2光学性质的增强效应(英文)

本文报导经用液相电弧放电结合水热处理制备的Ａｇ修饰ＴｉＯ２锐钛矿相复合粒子呈现亚铃状纳米结构，并具有拉曼表面增强散射（ＳＥＲＳ）。随着ＡｇＴｉＯ２团簇复合粒子。平均尺寸的减少，增强效应趋于增加，最大增强因子可达８００。Ａｇ粒子表面等离子体激发的强电场产生ＴｉＯ２超细粒子新的光学响应。作者也发现该锐钛矿相在１４０ｃｍ－１处或许由无序引起的一个新的谱带，同时简要讨论了体系ＳＥＲＳ增强弱化的原因。

高能球磨制备Al-5%Pb纳米复合结构中第二相Pb的长大行为

采用高能球磨法制备Pb质量分数为5%的纳米Al-5%Pb复合粉末,经过单轴向冷压成形后,于573~723K温度范围内在氩气保护下进行不同时间的等温退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等分析与观察复合粉末的物相组成与显微形貌,研究弥散分布在纳米晶Al基体上的纳米相Pb的长大行为。结果表明,尽管组成相Al和Pb的尺寸均在纳米级,Al-5%Pb复合结构中第二相Pb的长大仍遵循传统两相体系中第二相的长大规律,即纳米相Pb尺寸的三次方与退火时间呈线性关系。但纳米相Pb的长大激活能接近基体相Al的晶界自扩散激活能,其长大是通过Pb原子沿Al基体的晶界扩散实现的。

具有纳米相复合结构的互不溶体系合金的机械合金化研究

互不溶体系合金在机械合金化的非平衡过程中能够形成纳米相复合结构,并显示出与其微米尺度结构合金所不同的独特性能。纳米相复合结构不仅是互不溶体系中亚稳态结构的重要的一种,也是纳米材料体系中重要的一种。综述了近年来具有纳米相复合结构的互不溶体系合金的机械合金化研究进展,着重介绍了纳米相复合结构的形成机理,以及纳米相复合结构的热稳定性、力学和物理性能。

快淬纳米复合Nd_9Fe_(80)Co_4Nb_1B_6永磁合金相结构与磁性能研究

利用X线衍射仪、振动样品磁强计等测试手段研究了纳米复合Nd9Fe80Co4Nb1B6合金的相结构与磁性能,结果表明:淬速为20 m/s的合金,经710℃退火处理后,合金软硬磁性相的晶粒尺寸细小,两相之间具有较强的交换耦合作用,合金具有优良的综合磁性能,即剩磁为0.95 T,矫顽力达到540 kA/m,最大磁能积为112 kJ/m3.选择适当的快淬速度有利于改善退火后合金的相结构,提高合金的综合磁性能.

反应溅射Ti-Si-N纳米晶复合薄膜的微结构与力学性能

采用Ar、N2 和SiH4混合气体反应溅射制备了一系列不同Si含量的Ti Si N复合膜 ,用EDS、XRD、TEM和微力学探针研究了复合膜的微结构和力学性能。结果表明 ,通过控制混合气体中SiH4分压可以方便地获得不同Si含量的Ti Si N复合膜。当Si含量为 (4～ 9)at%时 ,复合膜得到强化 ,最高硬度和弹性模量分别为 34 2GPa和 398GPa。进一步增加Si含量 ,复合膜的力学性能逐步降低。微结构研究发现 ,高硬度的Ti Si N复合膜呈现Si3 N4界面相分隔TiN纳米晶的微结构特征 ,其中TiN纳米晶的直径约为 2 0nm ,Si3 N4界面相的厚度小于 1nm。

晶内型结构的Al_2O_3/SiC_p纳米复相陶瓷

利用非均匀成核的方法在纳米SiC粒子表面包覆一层Al2 O3,通过胶态悬浮液将其均匀分散于Al2 O3 基体中 ,制备出晶内型结构为主的Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷。通过对材料显微结构及断口形貌分析 ,发现Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷中 ,含纳米SiC粒子的Al2 O3 晶粒内 ,在残余热应力作用下产生了大量的位错。位错的交截、组合导致微裂纹成核 ,从而诱发材料发生非平面穿晶断裂。

纳米ZrO_2对Al-Si复合Al_2O_3-C材料性能、组成和结构的影响

以板状刚玉骨料和细粉、Al粉、Si粉、石墨和纳米ZrO2粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,研究了纳米ZrO2粉对Al-Si复合Al2O3-C材料性能、组成和结构的影响.结果表明:引入纳米ZrO2粉对试样的常温和高温强度影响不大,但有利于提高试样的成型致密度和抗氧化性,可明显提高试样的抗热震性.试样致密度提高的原因在于纳米氧化锆具有良好的填充作用和助烧结作用.纳米ZrO2可促进Al、Si反应生成更多非氧化物晶须,并在试样中形成交叉连锁的网络结构,以及纳米粉的增韧和ZrO2的相变增韧均有利于提高试样的抗热震性.