高压下的固态反应非晶化

 本文首次把压力引入固态反应非晶化过程，报道了Ni₅₀Ti₅₀多层膜在不同压力下低温退火后的X射线衍射结果。根据压力对反应热力学及动力学过程可能产生的影响，作者对所得结果作出分析，认为在2 GPa以上压力下，反应未能进行的原因是高压抑制了原子的低温快速扩散。提出在Ni-Ti系固态反应非晶化中，受抑制的扩散过程符合薄膜扩散的B类动力学模型。     

机械合金化致二元过渡金属非晶态合金形成规律的探讨

运用Ｍｉｅｄｅｍａ参数和尺寸因子Ｒ分别构成Ｍｉｅｄｅｍａ参数坐标和三维化学坐标成功地研究机械合金化二元过渡金属非晶合金的形成规律。基于实验事实所确定的机械合金化二元非晶的形成条件分别是见原文，以上两判据区分机械合金化非晶态合金形成与否的准确度分别为８０％和８８％。从微观原子的相互作用以及固态反应非晶化热力学和动力学的角度分析了以上参数在描述机械合金化二元过渡族合金体系非晶形成规律的内在物理涵义以及与固态反应非晶化实现所需条件的联系。 关键词：     

Ni/a-Si多层膜中固相非晶化反应过程

采用原位X射线衍射法定量地分析研究了多晶Ni/非晶Si成分调制膜中的固相反应非晶化过程.提出了非晶Ni-Si相在Ni/a-Si多层膜固相非晶化反应中的生长模型.并对Ni晶界上的非晶化现象给予热力学和动力学上的解释. 关键词：     

铸锭凝固组织对相应非晶合金晶化过程中二十面体准晶相形成动力学的影响

通过在真空电弧熔炼炉内对合金铸锭进行反复熔炼处理，获得到了凝固组织不同的Zr₆₅Al_7.5Cu_12.5Ni₁₀Ag₅合金铸锭.在相同的制备条件下，由凝固组织不同的合金铸锭通过吸铸法制备得到了薄片非晶合金.利用差示扫描量热法(DSC)对非晶合金的晶化动力学进行了分析.x射线衍射谱表明，在Zr₆₅Al_7.5Cu_12.5Ni₁₀Ag₅非晶合金晶化过程中，二十面体准晶相(I相)作为初生相析出.Kissinger分析结果表明，合金铸锭的凝固组织细化，相对应的非晶合金发生晶化时，I相形成与分解的有效激活能都增大，说明非晶合金及析出的I相的热稳定性都提高.从结构的遗传性角度就合金铸锭凝固组织对相应非晶合金晶化过程中二十面体准晶相的形成动力学的影响进行了讨论. 关键词： 二十面体准晶相 晶化动力学 凝固组织     

Si-Al-Zr-O系非晶原位晶化过程中的拉曼光谱和红外光谱研究

借助Raman,IR和XRD等技术探讨了Si-Al-Zr-O系非晶在原位受控晶化过程中微结构变化.结果表明,Si-Al-Zr-O系非晶在920℃左右出现网络结构重整,形成了富Si区和富Zr和Al区.在920～950℃间,从富Zr区析出初晶相四方氧化锆,并从富Al区形成Al-Si尖晶石相.随着温度进一步升高,Al-Si尖...     

Ni-Si多层膜中固态非晶化反应的热力学与动力学过程

研究了Ni/非晶Si(a-Si)多层组分调制膜(ML)中界面上的固相反应。根据计算的亚稳自由能图,对界面上固相反应形成非晶态进行了热力学与动力学的分析。提出了Ni/a-Si多层膜中的固相反应的动力学模型。 关键词：     

亚稳相的高压暴露

 很久以前,便有人指出,气态冷凝成固态时,要连续经历液相及各种高温相,才达到平衡结晶相。但是,液态及高温相往往需靠很大的冷却速度才能冻结下来,这在当时对绝大多数合金,是不可能的。近些年,随着超急冷等技术的进步,关于非晶等亚稳相得研究十分活跃。当超过一定临界冷却速度时,液态合金可固化为非晶态。虽然,亚稳结晶相较非晶应更容易冻结,但是,由于产生各种亚稳相所需的过冷条件各不相同,以及对冷却速度的选择不能是任意的,因此有时它们较非晶还难于形成。与液相凝固过程相似,非晶合金的晶化也服从构型最小重排原理,即在晶化完成之前,存在某些亚稳相变态阶段。但是,限于热力学上的不稳定性及动力学因素,在常压下这些亚稳相同样是难以发现的。作者根据对多种合金系的研究,提出高压暴露亚稳相的设想,并利用非晶等亚稳相的高压变态过程,将进行液态急冷时的速度控制方式,改为便于掌握的高压退火方式,来获得新亚稳相。本文对压力暴露亚稳相的原理和实践,加以论述。     

机械驱动下Ta-N2氮化反应的研究

借助X射线衍射和透射电子显微镜研究了在机械驱动下难熔金属Ta与N2的氮化反应.实验发现,在室温下的高能球磨可实现TaN2反应,并形成三种不同结构的氮化物:六方结构的Ta2N,四方结构的Ta3N5和非晶相.研究表明,N2在清洁的金属表面上发生可离解式的化学吸附是TaN2反应的基本过程,高的Ta—N键合能是N2分子在Ta表面上发生化学吸附的热力学驱动力,而球磨在金属粉末中引入的储能(界面能和缺陷能)为Ta—N向金属氮化物转变提供了激活能.球磨后期非晶相的形成则源于Fe的侵入,所形成的非晶相含有TaFeN三种元素. 关键词： 机械驱动 Ta/N2氮化反应 热力学与动力学     

Bi系超导相形成的化学动力学研究

用化学动力学探讨了Bi系超导相形成的机理,提出反应活化能是控制超导相形成的关键因素。在纯Bi系2223名义成份下,2212相的形成满足“晶核形成生长”自催化动力学模型,其动力学方程为α_(2212)=1—exp(—k_(2212)t~(2.5))。2223相的形成较好地符合“收缩晶核界面”反应模型,动力学方程为1—(1—α_(2223))~(1/3)=k_(2223)t。以0.35molPb替代Bi后,2212相形成的动力学规律没有本质改变,但是2223相的形成表现出区域反应的自催化效应,其相应的动力学方 关键词：     

金属多层膜间固相反应非晶化的机理

通过固相反应将晶态的金属转变为非晶态合金是近年来人们发现的一种新的制备北晶态合金的方法，这种方法原则上完全不受以往限制人们获得大块非晶态合金的因素的约束，因而给我们开发适合于大规模工业应用的非晶态合金生产工艺开辟了新的途径．目前，人们对固相反应非晶化机理的研究可以分为两个方面，一是固相反应的反应驱动力；二是固相反应的动力学过程．本文着重就金属多层膜间固相反应非晶化机理的实验和理论研究作了一些介绍．     

Mössbauer effect investigation of amorphous FeZr interlayers formed by solid state reaction

Recent investigations claimed the complete amorphization of elemental FeZr multilayer films by solid state reaction during vacuum annealing. In the present study it is established by⁵⁷Fe conversion electron Mössbauer spectroscopy (CEMS) that annealing under ultrahigh vacuum conditions does not lead to complete amorphization: only a maximum thickness of ≈14 Å interfacial α-Fe is transfered into the amorphous phase between 620–660 K. This thin amorphous layer apparently acts as a diffusion barrier and prohibits further growth of the amorphous phase. The average composition of the amorphous interfacial layer was determined from the Mössbauer spectral parameters.     

Proton irradiation and solid state reaction of Fe−Zr multilayers

The amorphization of Fe−Zr multilayers due to ion-beam mixing and solid state reaction is studied in detail using the CEMS and CXMS. The nature of the amorphous Fe−Zr phase produced by both processes is the same suggesting that diffusion of Fe is an important mechanism during ion-beam mixing.     

Generating Metallic Amorphous Core–Shell Nanoparticles by a Solid‐State Amorphization Process

Metallic crystalline/amorphous core–shell nanoparticles consisting of a crystalline Pd core (c‐Pd) surrounded by an amorphous Fe₂₅Sc₇₅ shell (a‐FeSc) are prepared by inert‐gas condensation. A phase transformation of the c‐Pd by a solid‐state diffusion process resulting in an amorphous core (a‐PdSc) surrounded by an amorphous FeSc shell is observed if the core–shell structure is irradiated at ambient temperature with 300 keV electrons. The amorphization process seems to involve the diffusion of irradiation‐induced defects and is presumably driven by the large negative heat of mixing of Pd and Sc, as well as by the excess enthalpy of the interfaces between the c‐Pd regions and the surrounding a‐FeSc. The structural transformation reported here opens a new way to producing metallic amorphous core–shell nanoparticles of different chemical compositions and probably novel properties.     

硼酸锂系列晶体的高压拉曼散射研究

本文进行了硼酸锂系列晶体的高压拉曼散射及其压致相变的研究。对于三硼酸锂（ＬｉＢ３Ｏ５），我们发现在５．０ＧＰａ有一可逆的晶态到晶态的相变，在２７．０ＧＰａ有一不可逆的晶态到非晶态的相变。二硼酸锂（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）不可逆压致非晶相变发生在３２．０ＧＰａ附近。对于一硼酸锂，我们研究了０—５５．８ＧＰａ范围内的高压拉曼光谱，只在２．０ＧＰａ发现了一个晶态到晶态的相变，但未发现不可逆压致非晶化现象。在硼酸锂系列晶体中，不可逆压致非晶化的压力随Ｌｉ２Ｏ的含量的增加而升高。硼酸锂晶体中Ｌｉ２Ｏ的含量越高，压致非晶化越不容易发生，这与熔体急冷法制备硼酸锂玻璃的规律是一致的。     

Ni/Ti双金属层的离子束混合与固态反应

本文用慢加热法和离子束混合法在Ni/Ti双金属层上形成无定形混合相。TEM截面图表明扩散过程导致非晶相形成,Ni为主要扩散元素。实验结果还表明离子束轰击增强了Ni的扩散。 关键词：     

High pressure study of acetophenone azine

High pressure Raman spectra of acetophenone azine (APA) have been measured up to 17.7 GPa with a diamond anvil cell. Two crystalline-to-crystalline phase transformations are found at pressures about 3.6 and 5.8 GPa. A disappearance of external modes and the C–H vibration at pressures higher than 8.7 GPa suggests that the sample undergoes a phase transition to amorphous or orientationally disordered (plastic) state, and the amorphization was completed at about 12.1 GPa. The disordered state is unstable and, then, a polymerization transformation reaction occurs with a further pressure increase. After the pressure has been released, the polymerization state can remain at the ambient condition, indicating that the virgin crystalline state is not recovered. The results show that the phenomenon underlying the pressure induced phase transition of APA may involve profound changes in the coordination environments of the symmetric aromatic azine.     

Slow amorphization of zeolites

The dynamics of amorphization in two zeolites with different densities is investigated using high-pressure Raman spectroscopy. Slow amorphization of the denser zeolite under pressure leads to the formation of a low-density amorphous (LDA) phase that transforms into a more disordered high-density amorphous (HDA) phase with a further increase in the pressure. It is revealed that the LDA-HDA transformation is a first order phase transition occurring with an increase in the silicon coordination.