镁铁双羟基复合金属氧化物的可控合成及晶面生长特征研究

采用成核 /晶化隔离法合成镁铁双羟基复合金属氧化物MgFe LDH ,考察了Mg∶Fe摩尔比对MgFe LDH晶形的影响 ,探讨了晶化温度及晶化时间对晶面生长选择性及晶粒尺寸的影响规律 .结果表明 ,随Mg∶Fe摩尔比增大 ,层板阳离子排列更为规整 .晶化温度对晶粒尺寸的影响显著大于晶化时间的影响 .晶化温度相同 ,随晶化时间延长 ,MgFe LDH的晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸变化不大 ;晶化时间相同 ,随晶化温度升高 ,晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸明显增大 .所得到的MgFe LDH沿a轴方向的晶粒尺寸对晶化温度变化的敏感程度远大于对晶化时间变化的敏感程度 ,但总是沿a轴方向的晶粒尺寸大于沿c轴方向的尺寸 ,即 [110 ]晶面的生长速率比[0 0 2 ]晶面的生长速率快     

化学沉积非晶态合金的热学分析

用ＤＴＡ法分析表明沉积法获得的非晶态Ｎｉ－Ｐ合金各特征温度的晶化激活能明显低于激冷法获得的非晶合金。在同一升温速率下，脉冲化学沉积层的初始晶化激活能和晶化起始温度Ｔｏｎ都高于化学沉积层，说明脉冲化学沉积层的热稳定性优于化学沉积层。     

纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶间非晶相结构弛豫与模量的振荡变化

采用X射线衍射(XRD),杨氏模量测量方法研究了非晶态Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金500℃等温晶化时,纳米α-Fe(Si)晶相的平均晶粒尺寸(d),晶化体积分数(Vc),杨氏模量(E)随保温时间(t)的变化.d-t关系具有阶梯式长大特征,而E-t关系则呈现相应的周期性变化.分别计算了纳米α-Fe(Si)晶生长前沿非晶区的化学成分以及晶间非晶区平衡化学成分.由Fick扩散方程计算晶间非晶区成分均匀化的时间,与纳米α-Fe(Si)阶梯式长大周期相当.E-t关系的振荡性变化可能是由扩散控制的纳米α-Fe(Si)晶相的阶梯式长大与晶间非晶区周期性弛豫引起的.     

铁基非晶的低频脉冲磁场处理效应

对非晶合金Fe₇₈ Si₉ B₁₃进行了低频脉冲磁场处理，用穆斯堡尔谱学、透射电 镜等方法观察处理试样的微观结构变化.研究发现，当脉冲频率20—25Hz,磁场16—32kA/m,作用时间≤2min，合金发生了纳米晶化，纳米相岐睩e(Si)晶粒尺寸为10nm. 而且，在低频脉冲磁场处理过程中，非晶试样的温升≤20℃. 关键词： 非晶态合金 脉冲磁场处理 纳米晶化     

快速加压引起的硒熔体结晶行为

开展了在513,523,533 K温度下硒熔体的快速压致凝固实验,分析了不同保温时间即0,30,60 min对凝固晶体尺寸及形貌的影响.发现随着保温时间的延长,晶粒不断发生聚集生长,晶粒尺寸变大.通过与相同温度、压力条件下非晶硒、超细晶体硒粉等温结晶的样品对比,否定了快压凝固结构为非晶硒、非晶硒晶化为晶体硒的可能性,认为硒熔体快压凝固的结构为晶体硒,在保温过程中晶体颗粒在晶界处可以发生聚集生长.分析发现熔体快速压致凝固法不能得到非晶硒的原因在于实验条件下非晶硒为不稳定相,非晶硒的晶化温度随压力关系在2 GPa前后表现出不同的变化趋势,推测压力对过冷液态硒的微观结构有影响.     

高压淬火直接形成Pd-Si块状纳米晶合金

介绍通过液态合金的高压淬火直接形成Pd-Si块状纳米晶合金的方法及其研究结果.X射线衍射及高分辨电子显微镜分析表明,Pd-(?)Si-(?)合金在低于5.0GPa的压力下以100K/s的冷却速率淬火时形成普通晶粒组织.而当在5.0至6.5GPa的压力下以同样的冷却速率淬火时,得到了晶垃尺寸为30—40nm的块状纳米晶合金.采用这种方法制备的Pd-Si块状纳米晶合金具有高密度、无微孔及晶界间无杂质的特点. 关键词：     

非晶Ti3Al合金的变形晶化机理的原子模拟

利用分子动力学方法研究了非晶Ti₃Al合金拉伸过程中的晶化行为，模拟结果表明局部塑性变形导致非晶合金晶化.从微观结构演化的角度分析了拉伸过程中的晶化机理，局部剪切导致拉伸过程中晶粒发生成核与合并，最终生成的晶粒具有面心立方结构.晶核的生长过程伴随着应力强化现象，非晶相中的纳米晶粒能提高非晶合金材料的强度. 关键词： 非晶合金 变形晶化 分子动力学     

非晶Ti3Al合金的变形晶化机理的原子模拟

利用分子动力学方法研究了非晶Ti3Al合金拉伸过程中的晶化行为,模拟结果表明局部塑性变形导致非晶合金晶化.从微观结构演化的角度分析了拉伸过程中的晶化机理,局部剪切导致拉伸过程中晶粒发生成核与合并,最终生成的晶粒具有面心立方结构.晶核的生长过程伴随着应力强化现象,非晶相中的纳米晶粒能提高非晶合金材料的强度.     

非晶和纳米ZrO2·Y2O3(15%)的X射线衍射与扩展X射线吸收精细结构研究

利用粉末X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO₂·15%Y₂O₃体系进行了研究.粉末X射线衍射结果表明,300℃温度处理的样品呈非晶态,500℃时样品已经晶化,形成单一立方相的纳米结构.EXAFS分析显示,在从非晶态向纳米结构晶化的过程中,最近邻的ZrO配位层的配位数和键长没有发生明显的改变,说明300℃时已经形成和900℃相同的最近邻局域结构.而对于ZrZr(Y)配位层,随着晶粒尺寸的减 关键词： EXAFS 晶化 配位数 键长     

非晶和纳米ZrO_2·Y_2O_3(15%)的X射线衍射与扩展X射线吸收精细结构研究

利用粉末X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO2*15%Y2O3体系进行了研究.粉末X射线衍射结果表明,300℃温度处理的样品呈非晶态,500℃时样品已经晶化,形成单一立方相的纳米结构.EXAFS分析显示,在从非晶态向纳米结构晶化的过程中,最近邻的Zr-O配位层的配位数和键长没有发生明显的改变,说明300℃时已经形成和900℃相同的最近邻局域结构.而对于Zr-Zr(Y)配位层,随着晶粒尺寸的减小,配位数明显降低,键长显著缩短,具有比Zr-O配位层更大的无序.这些结果表明晶粒尺寸的变化对于较远配位层的影响要比对最近邻的影响大得多.     

非晶和纳米ZrO2.Y2O3(15%) 的X射线衍射与扩展X射线吸收精细结构研究

利用粉末X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO2*15%Y2O3体系进行了研究.粉末X射线衍射结果表明,300℃温度处理的样品呈非晶态,500℃时样品已经晶化,形成单一立方相的纳米结构.EXAFS分析显示,在从非晶态向纳米结构晶化的过程中,最近邻的Zr-O配位层的配位数和键长没有发生明显的改变,说明300℃时已经形成和900℃相同的最近邻局域结构.而对于Zr-Zr(Y)配位层,随着晶粒尺寸的减小,配位数明显降低,键长显著缩短,具有比Zr-O配位层更大的无序.这些结果表明晶粒尺寸的变化对于较远配位层的影响要比对最近邻的影响大得多.     

Ti掺杂Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相复合永磁体晶化动力学

纳米双相复合稀土永磁材料,利用硬磁相高磁晶各向异性和软磁相高饱和磁化强度的优点,通过铁磁交换耦合作用获得优异的磁性能.但是如何解决软硬磁双相纳米微结构不匹配的问题,控制软硬磁相同时达到理想的纳米尺度复合是关键.本文研究了掺杂合金元素Ti对熔体快淬法制备的Nd₂Fe₁₄B/α-Fe快淬薄带晶化过程的影响.结果表明,掺杂合金元素Ti能影响Nd₂Fe₁₄B/α-Fe交换耦合磁体整个晶化动力学过程,使α-Fe相的晶化激活能升高,抑制其从非晶相中析出.同时,降低1∶7亚稳相的晶化激活能,起到稳定亚稳相的作用.而且随着晶化温度的进一步提高, α-Fe和Nd₂Fe₁₄B两相由1∶7亚稳相分解产生,从而有效避免了α-Fe相的优先析出.显微组织观察表明,掺杂Ti的样品晶粒细小、分布均匀,平均晶粒尺寸在20 nm左右,没有特别大的α-Fe粒子出现.当Ti的掺杂量原子百分数为1.0%时,获得了最佳磁性能(BH)_max=12 MG·Oe(1 G=10     

4H-SiC纳米薄膜的微结构及其光电性质研究

采用新设计的电极结构的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在高功率密度、高氢稀释比、低温、偏压及低反应气压的条件下,在衬底表面形成双等离子流,增加了衬底表面SiC的成核概率,增强成核作用,形成纳米晶.采用高H2等离子体刻蚀弱的、扭曲的、非晶Si—C及Si—Si和Si—H等键时,由于H等离子体对纳米SiC晶粒与非晶态键的差异刻蚀作用,产生自组织生长,发生晶化.Raman光谱和透射电子衍射(TEM)的测试结果表明,纳米晶SiC是4HSiC多型结构.电子显微照片表明平均粒径为16nm,形状为微柱体.实验结果指出,SiC纳米晶的形成必须经过偏压预处理成核,并且其晶化存在一个功率密度阈值;当低于这一功率密度阈值时,晶化消失;当超过这一阈值时,纳米晶含量随功率密度的提高而增加.随着晶化作用的加强,电导率增加. 关键词： 4H-SiC PECVD 纳米结构 多型薄膜 纳米电子学     

LiIO_3-NaIO_3赝二元系相图及其非晶态晶化动力学的研究

本文对LiIO_3-NaIO_3赝二元系的相图,相变,非晶态的形成和稳定性,以及晶化的动力学过程等进行了仔细的研究,LiIO_3-NaIO_3赝二元系属共晶体系,共晶温度为325℃,共晶点成份为含50m/o LiIO_3,用共晶点附近成份的试样,在超过熔点150℃的情况下首次获得碘酸盐的非晶态,非晶态的存在降低了LiIO_3的表观相变温度,强X射线的辐照,各种空气湿度,细粒度等因素都加速非晶态的晶化速率,从二元系非晶态块中,LiIO_3晶化的速率与完整性都大于NaIO_3,当晶化量y=0.1—0.9时,等温晶化过程符合Johnson-MehI-Avrami方程式y(t)=1-exp(-bt~n),Avrami指数n=2—3,晶化速率常数b随温度指数增加,晶化激活能为2.21eV。     

Fe基纳米晶合金晶粒尺寸反常变化的物理机制

晶粒尺寸在很大程度上决定了Fe基纳米晶合金的磁学性能,其随退火温度变化的物理机理是纳米晶领域重要的研究内容.研究了初始晶化温度与二次晶化温度之间退火1 h Fe基纳米晶合金晶粒尺寸随退火温度的变化,并建立了相应的模型.利用提出的模型分析了该温度范围内Fe基纳米晶合金晶粒尺寸随退火温度升高先减小后增大的物理机制. 研究发现,在初始晶化温度与二次晶化温度之间等时退火,当退火温度约为Fe基纳米晶合金熔点的0.6倍时其晶粒尺寸最小.在研究的温度区间内,理论研究结果与实验符合得较好. 本研究提供了一种快速获得小晶粒尺寸纳米晶合金的方法.     

线性高分子体系中高分子链间排除体积效应的模型化

提出了线性高分子体系中高分子链间排除体积效应的一个它回避模型，并且针对具体的四个模型系统进行了计算机模拟. 计算结果表明：1)线团的均方末端距〈R²〉与行走步数(N)仍然保持着与无规线团模型一样的线性关系；2)但与无规线团相比，线团的空间尺寸被压缩；3)与两侧方向的回避相比，在行走的前进方向的回避而导致的压缩效应更加明显. 关键词： 排除体积效应 回避行走 无规线团 线性高分子     

非晶一次晶化过程微观组织演化和生长动力学的相场法研究

在晶化物理模型中添加扩散系数对晶化过程的影响, 采用相场方法研究初始形核率和初始形核半径对一次晶化过程中微观组织和生长动力学的影响。结果表明: 随着初始形核率的增加, 相同时间内非晶一次晶化的晶粒数量逐渐增加, 晶粒尺寸逐渐减小。晶化分数随着演化时间和初始形核率的增加逐渐增大, 初始形核率越大, 相同演化时间内的晶化分数越高。不同初始形核半径情况下, 非晶一次晶化过程中的晶粒数量和尺寸随着演化时间的增加基本保持不变。晶化分数随着演化时间的增加而增大。不同初始形核率和初始形核半径情况下所对应的生长指数均小于1, 表明初始形核率和初始形核半径对晶化方式无影响, 均为一次晶化。改变初始形核率和初始形核半径可调控一次晶化微观组织结构, 而晶粒尺寸及晶化分数直接关系到合金性能。     

氢稀释对高速生长纳米晶硅薄膜晶化特性的影响

以SiH₄与H₂为气源,采用射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的压强(230Pa)下,研究氢稀释率对纳米晶硅薄膜的生长速率和晶化特性的影响. 实验表明,薄膜的晶化率,晶粒尺寸随着氢稀释率的提高而增加,当氢稀释率为99%,薄膜的晶化率接近70%. 而沉积速率却随着氢稀释率的减小而增加,当氢稀释率从99%减小到95%时,薄膜的沉积速率由0.3nm/s 增加至0.8nm/s. 关键词： 纳米晶硅薄膜 氢稀释 晶化率 硅烷     

Fe基纳米晶合金的晶化机理研究

根据用原子力显微镜对在不同温度下晶化的Fe基非晶合金薄带三维介观结构的观察,结合X射线衍射、Mssbauer谱等前人已有的实验结果并在目前已有的理论研究基础上,对Fe基非晶合金薄带在不同温度下的晶化过程进行了系统的分析、研究,提出了两种Nb-B框架介观结构、团聚相和单位体积纳米晶粒平均数等新概念,建立了Fe基纳米晶合金的晶化机理假说,提出了描述Fe基非晶合金晶化过程的介观织构模型.这个模型能够演化成二相结构模型和三相互套结构模型,还可以合理地解释现有的实验结果以及500—600℃退火中Fe基纳米晶巨磁阻 关键词： Fe基纳米晶合金 晶化机理 两种Nb-B框架介观结构 团聚相     

非晶Ni-P合金晶化过程中生成的六角亚稳相

本文利用透射电镜中的双倾台绕c^{*轴旋转晶体,唯一地确定了Ni-P非晶膜晶化后生成成分约为Ni_2.2P的针状亚稳相具有六角点阵,a=6.73?,c=9.42?。堆垛类型为AA…。(001)平面的高分辨点阵象以及衍射斑点沿c*方向拉长成条纹均表明晶体存在一维无序错排。 关键词：}