段林昆
,
孙勇
,
郭中正
,
沈黎
材料导报
用磁控溅射法在载玻片上镀制了难混溶体系Al/Pb金属纳米多层膜,考察了调制波长对Pb膜成膜的影响,借用Philip XL370型扫描电子显微镜研究了成膜质量、表面形貌及膜层断面结构形貌,并采用X射线观测了样品中Al、Pb相的存在形式和膜层结构变化.结果表明,当Pb膜达到一定厚度时,可得到均一、致密的难混溶体系Al/Pb金属纳米多层膜.探讨了膜的形成机理,给出了成核过程模型,并进一步修正了传统成膜机制.
关键词:
难混溶体系
,
Al/Pb金属纳米多层膜
,
成膜质量
,
表面形貌
彭明军
,
孙勇
,
段永华
,
郭中正
,
王塞北
材料导报
研究了钎焊蜂窝铝板侧压试验以及侧压变形模式,结果表明,钎焊蜂窝铝板的纵向侧压强度高于横向侧压强度;钎焊铝蜂窝板纵向和横向侧压变形均经历弹性变形、塑性变形和整体失稳3个阶段;在塑性变形阶段,纵向侧压时与双层壁板相焊合的面板区域轴向内凹,发生蜂格内酒窝型屈曲,横向侧压时与单层壁板相焊合的面板区域轴向外凸,发生蜂窝芯子剪切皱折失稳,纵、横向变形模式与内部蜂窝芯排列方式相关.
关键词:
钎焊
,
蜂窝
,
纵向
,
横向
,
侧压模式
郭中正
,
孙勇
,
段永华
,
彭明军
,
吴大平
,
刘国涛
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.01.016
用磁控溅射法在单晶硅和聚酰亚胺衬底上制备了恒定调制比(η=1)、调制周期λ=10～ 100 nm的Cu/Mo纳米多层膜,运用XRD,HRTEM,EDX,AFM,单轴拉伸系统、显微硬度仪和电阻仪对多层膜的微观结构、表面形貌和力学及电学性能进行了研究.结果表明,Cu/Mo多层膜中的Cu层和Mo层分别具有Cu( 111)和Mo(110)择优取向,Cu层呈柱状纳米晶、Mo层为极细纳米晶结构,Cu/Mo层间界面处存在一定厚度的扩散混合层.Cu/Mo多层膜的结构和性能受到调制周期和Cu层厚度的显著影响.在调制比η=1的条件下,随着调制周期的增加,软相Cu层厚度增大,Cu/Mo多层膜总体的屈服强度和显微硬度明显下降,裂纹萌生临界应变εc和电导率则显著上升.主要原因在于,随Cu层厚度的增加,Cu晶粒尺寸增大,Cu层内晶界密度降低,使Cu层的位错运动阻力减小、塑性变形能力增强,Cu层内电子散射效应减弱.同时当Cu/Mo多层膜总厚度恒定时,多层膜中Cu层和Mo层的层间界面数量亦随Cu层厚度的增加而减少,减弱了层间界面的电子散射效应,从而使多层膜电导率得以提高.
关键词:
Cu/Mo纳米多层膜
,
调制周期
,
屈服强度
,
显微硬度
,
电导率
郭中正
,
孙勇
,
段永华
,
周铖
,
彭明军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.012
用磁控共溅射法制备含铌1.16%～27.04%(原子分数)的Cu-Nb合金薄膜,运用EDX,XRD,SEM,TEM,显微硬度仪和电阻仪对沉积态和热退火态薄膜的成分、结构和性能进行了研究.结果表明,Nb添加显著影响Cu-Nb合金薄膜微结构,使Cu-Nb薄膜晶粒细化,含铌1.82%～15.75%的Cu-Nb膜呈纳米晶结构,存在Nb在Cu中的fec Cu(Nb)非平衡亚稳过饱和同溶体,固溶度随薄膜Nb浓度增加而上升,最大值为8.33%Nb.随Nb含量增加,薄膜中微晶体尺寸减小,Cu-27.04%Nb膜微结构演变至非晶态.与纯Cu膜对比表明,Nb添加显著提高沉积态Cu-Nb薄膜显微硬度和电阻率,总体上二者随膜Nb含量上升而增高.Nb含量高于4.05%时显微硬度增幅趋缓,非晶Cu-Nb膜硬度低于晶态膜,电阻卒则随铌含量上升而持续增加.经200,400及650℃退火1h后,Cu-Nb膜显微硬度降低、电阻率下降,降幅与退火温度呈正相关.XRD和SEM显示,650℃退火后晶态Cu-Nb膜基体相发生晶粒长大,并出现亚微米级富Cu第二相,非晶Cu-27.04%Nb膜则观察到晶化转变和随后的晶粒生长.Nb添加引起晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度增大是Cu-Nb薄膜微观结构和性能形成及演变的主要原因.
关键词:
Cu-Nb合金薄膜
,
纳米晶结构
,
热退火
,
显微硬度
,
电阻率
周铖
,
孙勇
,
郭中正
,
殷国祥
,
彭明军
材料导报
采用磁控共溅射法制备含钨1.51%～14.20%(原子分数,下同)的Cu-W合金薄膜,并用EDX、XRD、SEM、显微硬度仪和电阻仪研究了其成分、结构及性能.结果表明,添加W可显著细化Cu-W薄膜基体相晶粒,晶粒尺寸随W含量的增加而减小,Cu-W薄膜呈纳米晶结构.Cu-W薄膜中存在W在Cu中形成的fcc Cu(W)非平衡亚稳过饱和固溶体,固溶度随W含量的增加而提高,最大值为10.65%.与纯Cu膜对比发现,薄膜的显微硬度和电阻率总体上随W含量的增加而显著增大.经200℃、400℃及650℃热处理1h后,Cu-W薄膜基体相晶粒长大,EDX分析显示晶界处出现富W第二相;薄膜显微硬度降低,电阻率下降,降幅与退火温度呈正相关.添加W引起的晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度增大分别是Cu-W薄膜微观结构和性能形成及演变的主要原因.
关键词:
Cu-W合金薄膜
,
纳米晶结构
,
热处理
,
显微硬度
,
电阻率
郭中正
,
孙勇
,
李玉阁
,
周铖
,
彭明军
材料导报
利用磁控共溅射法在液氮冷却的衬底(LNCs)上制备了Al-Pb合金薄膜,运用EDX、XRD、TEM和SEM对薄膜成分、结构及形貌进行了研究.结果表明,Al-Pb薄膜在Pb含量为7.38%～2.73%(原子分数,下同)的宽范围内,均存在Al在Pb中的fcc Pb(Al)亚稳过饱和置换固溶体,固溶度与膜成分相关,随薄膜Pb含量的变化,固溶度在3.03%～5.31%A1之间变化,Al-48.9%Pb膜扩展固溶度最大(5.31%A1),薄膜Pb含量降低或升高时,fccPb(Al)固溶体的固溶度下降.此结果与Miedema理论计算的Al-Pb系混合焓随Pb含量的变化趋势相似.低温衬底下Pb的体扩散弱化并导致相分离倾向降低是固溶延展的动力学原因.
关键词:
Al-Pb合金薄膜
,
亚稳固溶体
,
扩展固溶度
,
磁控共溅射
段永华
,
孙勇
,
何建洪
,
方东升
,
郭中正
中国有色金属学报
采用Gleeble?1500热模拟试验机研究Pb-Mg-Al合金在变形温度453~613 K、应变速率0.01~1 s?1条件下的热压缩流变行为,计算应力指数和变形激活能,采用Zener-Hollomon参数法构建合金的高温变形的本构关系,基于Murty准则,建立Pb-Mg-Al合金的加工图.结果表明:Pb-Mg-Al合金为正应变速率敏感材料;该合金的热压缩变形流变应力行为可用双曲正弦函数本构方程和Zener-Hollomon参数来描述,其平均变形激活能为149.5244 kJ/mol;从加工图分析并结合激活能,确定Pb-Mg-Al合金的最优变形温度和应变速率分别为533 K和0.1 s?1.
关键词:
Pb-Mg-Al合金
,
本构关系
,
变形激活能
,
加工图
郭中正
,
孙勇
,
段林昆
,
郭诗玫
,
李玉阁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.01.008
用磁控共溅射法制备Cu-W合金薄膜,运用EDX,XRD,TEM,SEM和纳米压痕仪对薄膜成分、结构和力学性能及其关系进行了研究.结果表明,含W较低的Cu_(82.1)W_(17.9)(%,原子分数)和W浓度较高的Cu_(39.8)W_(60.2)薄膜为晶态结构且出现固溶度扩展,分别存在fcc Cu(W)亚稳过饱和固溶体(固溶度4.8%W)和bcc W(Cu)亚稳过饱和固溶体(固溶度5.7%Cu),W含量为31.8%,45.7%,54.8%的Cu-W薄膜呈非晶态,表面粗糙度较晶态Cu-W薄膜低.总体上非晶Cu-W薄膜弹性模量E和硬度H值较低,fcc Cu-W膜实测E值介于Voigt和Reuss规则预测值之间,bcc和非晶Cu-W膜实测E值分别高于和低于预测值;晶态Cu-W膜实测H值与Voigt规则计算值的符合性优于非晶膜,薄膜结构对力学性能预测可靠性影响较大.
关键词:
Cu-W合金薄膜
,
微观结构
,
非晶态
,
力学性能
樊卓志
,
孙勇
,
段永华
,
郭中正
,
饶帅
材料导报
采用ANSYS有限元方法模拟金属蜂窝板的传热性能,并采用控制变量法和极差分析法研究了金属蜂窝板参数对其传热性能的影响.利用Swann＆Pittman经验公式对蜂窝板传热模型进行验证,并深入研究蜂窝板参数对其传热性能的影响.结果表明:公式计算结果和模拟结果十分吻合,本实验建立的模型是合理的；增加蜂窝芯边长和蜂窝芯高度会降低当量热导率,而蜂窝芯厚度、上下蒙皮厚度及内表面发射率的增加会加大当量热导率；随着施加热流密度的增加,蜂窝芯厚度和下蒙皮厚度对当量热导率的影响几乎不变,而蜂窝芯高度、蜂窝单元边长、内表面发射率及上蒙皮厚度会加大对当量热导率的影响,而且各参数对当量热导率影响大小的排序会随着施加热流密度的改变而变化.
关键词:
金属蜂窝板
,
有限元
,
结构参数
,
当量热导率
,
传热性能
殷国祥
,
孙勇
,
杨宁
,
赵如龙
,
郭中正
,
鲁俐
金属功能材料
本文采用两种方法对片状铝粉进行着色,一种方法是采用正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶凝胶在铝粉表面包覆一层SiO2的过程中,使颜料共沉积在包覆膜层中,从而使铝粉着色;另一种方法是先将颜料沉积在铝粉表面,再用溶胶凝胶包覆SiO2的方法得到着色铝粉.采用TEM、EDS、及XRD等手段对着色后的铝粉进行分析,考察TEOS用量对包覆情况的影响,并比较两种方法得到的着色铝粉的特点.结果表明:第二种方法着色所需TEOS用量少于第一种方法,两种方法得到的着色铝粉表面均较粗糙.
关键词:
片状铝粉
,
着色
,
共沉积
,
包覆
