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
易泉秀
,
何业东
材料热处理学报
采用电极移动液流式阴极等离子电解在304不锈钢基体上沉积Ni-P和Ni-P-ZrO2纳米晶涂层.结果表明,提高溶液中ZrO2纳米颗粒的浓度可以降低起弧电压,对Ni-P-ZrO2涂层的成分、结构和性能有着显著的影响.SEM形貌观察表明,阴极等离子电解沉积的Ni-P和Ni-P-ZrO2涂层具有熔融后快速凝固的特征,涂层与基体具有冶金结合.根据XRD的衍射峰宽的计算结果证明这些涂层具有纳米晶粒结构.元素分析结果证明,提高溶液中ZrO2纳米颗粒的浓度,可以提高镀层中弥散ZrO2颗粒的含量,但会降低P的含量.硬度和磨损实验结果表明,Ni-P涂层中弥散纳米ZrO2后,可显著提高涂层的显微硬度和耐磨性能.
关键词:
等离子电解沉积
,
Ni-P-ZrO2涂层
,
纳米晶结构
,
显微硬度
,
耐磨性能
胡兰青
,
卫英慧
,
许并社
,
黄源
,
李欣田
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.01.012
用HRTEM、TEM和SEM研究了00Cr18Ni5Mo3Si2/16Mn爆炸接合复合板性能及接合界面微区组织结构.结果表明,00Cr18Ni5Mo3Si2/16Mn复合板强度不低于16Mn基板的强度,180°扭转无裂纹出现;接合区形貌近似呈正弦波形,接合界面附近形成微细晶区;接合界面处的白亮带可能是严重塑性变形和绝热熔化条件下急冷形成的纳米晶结构层和非晶态组织;爆炸方法可望用来制备纳米晶和非晶态薄膜材料.
关键词:
爆炸接合
,
界面
,
纳米晶结构
,
非晶态
张龙
,
赵忠民
,
吴江
,
潘传增
,
张靖
稀有金属材料与工程
通过在铝热剂中添加适量的ZrO2(3Y)粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的快速凝固方式,制备出Al2O3/ZrO2(3Y)共晶复合陶瓷.XRD,SEM与EPMA分析得出,陶瓷基体是由t-ZrO2纳微米纤维镶嵌于其上、长径比为10.0～14.0且呈随机生长的氧化铝棒晶及少量的α-Al2O3片晶构成.结合裂纹扩展路径与棒晶内部结构,可认为因共晶凝固所形成的、存在于蓝宝石棒晶上的高密度异相界面及因共晶两相热膨胀失配所诱发的高残余压应力,蓝宝石棒晶得以强化,因而陶瓷的主要增韧机制来自因蓝宝石棒晶裂纹桥接所产生的内部弹性应变能释放及因高能、大角度晶界解离所诱发的能量消耗,并伴随着因片晶摩擦互锁效应所造成的能量耗散过程.
关键词:
燃烧合成
,
快速凝固
,
Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷
,
纳米晶结构
,
裂纹桥接
,
增韧
赵忠民
,
张龙
,
杨润泽
,
许宝才
稀有金属材料与工程
基于燃烧合成制备Al2O3/ZrO2(3Y)自增韧复合陶瓷,研究了机械振动工艺对陶瓷显微结构与力学性能的影响.经研究发现,施以机械振动并相应提高振频,可通过引入惯性力,提高陶瓷熔体实际温度,促进陶瓷致密;并且,施以机械振动并相应提高振频,不仅因增大陶瓷熔体过冷度与凝固速率、细化棒晶组织并降低棒晶内纳微米纤维尺寸,使陶瓷得以强化,而且又可通过细化棒晶组织并增大其长径比,增强棒晶裂纹桥接与拔出效应,使材料韧性又得以提升.
关键词:
燃烧合成
,
快速凝固
,
Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷
,
纳米晶结构
,
机械振动
,
强韧化
吴艳
,
宗亚平
,
张宪刚
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00746
针对模拟初始组织的变化,对局域自由能密度函数的表达式进行了改进,建立了纳米尺度下晶界作用域的取值模型,由此考察确定了各模拟参数物理意义的取值,建立了纳米尺度模拟晶粒生长的相场模型.模拟研究了真实时空下多晶AZ31镁合金纳米晶粒生长过程,与实验报道数据进行了比较,模拟结果与实验数据吻合较好；还与常规微米尺度的晶粒生长模拟结果进行了对比,探讨了纳米尺度下微观组织的演变机制.模拟结果显示:纳米晶的晶界作用域覆盖了相邻的2个纳米晶粒；界面能约为微米晶界面能的一半,纳米晶的界面偏析更严重.这可能是使纳米晶界面能动性降低,从而导致晶粒初期生长速度低的原因.通过定量模拟研究纳米晶的混晶情况发现,纳米尺度混晶度的增幅比微米尺度更明显.
关键词:
镁合金
,
相场模型
,
纳米晶结构
,
晶粒生长
李伟
,
杨丽
,
关颖
,
谌岩
,
张克勤
,
张静武
,
张湘义
功能材料
采用X射线衍射分析、透射电子显微分析技术及振动样品磁强计研究了Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金熔体在不同淬速下α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构的形成和磁性.结果表明,在淬速低于20m/s时随着淬速的升高Nd2Fe14B和α-Fe纳米晶的尺寸变得均匀、细小,α-Fe相的体积分数增加.当辊速由10m/s增加到20m/s时,Nd2Fe14B和α-Fe相的晶粒尺寸分别由51.2nm和30.2nm减小到13.4nm和16.3nm,α-Fe相的体积由31.9%增至48.6%,并在20m/s时获得了193.6kJ/m3的最大磁能积.
关键词:
复合纳米晶永磁合金
,
纳米晶结构
,
快淬速度
