电阻率与强度性能的关联及铜合金性能分区

铜合金以低电阻率为特征,由于电阻率与强度存在着共同的微观结构机理,两者往往协同变化,而导致难以对合金进行性能的全面评估和选材.本文以Cu-Ni-Mo合金作为研究对象,以团簇结构[Mo_1-Ni_(12)]构建固溶体的近程序结构模型,解析了电阻率和强度依赖于成分的定量变化规律,并定义了拉伸强度/电阻率的值为代表合金本质特性的"强阻比",得到了完全固溶态Cu-Ni-Mo合金的强阻比为7×10~8MPa/?·m,完全析出态的强阻比为(310—490)×10~8MPa/?·m.进而应用强阻比对常用铜合金进行了性能分区,给出铜合金材料选材的依据,得出了基于Cu-(Cr, Zr, Mg, Ag, Cd)等二元基础体系的铜合金适用于高强高导应用,而基于Cu-(Be, Ni, Sn, Fe, Zn, Ti, Al)等为基础二元体系的铜合金不能实现高强高导.该强阻比为310的特征性能分界线的发现为合金性能的全面评估提供了量化依据,可指导高强高导铜合金的选材和研发.     

以最大原子密度定义合金相中的第一近邻团簇

本文提出利用不同壳层所包含的径向原子密度, 即单位体积内的原子个数随着径向的分布, 来方便而精确地定义团簇, 即具有最大径向原子密度的且表面呈现三角密堆结构的完整壳层为第一近邻团簇. 最后以Al-Ni-Zr合金相为例说明了该方法的合理性与适用性, 及此方法所定义的团簇与非晶形成的关系.     

脉冲偏压电弧离子镀CNx薄膜研究

用脉冲偏压电弧离子镀通过控制不同的氮流量在(100)单晶Si基片上制备了不同成分的CNx薄膜.用光学显微镜,XPS,XRD,激光Raman和Nanoindenter等方法研究了薄膜的形貌、成分、结构和性能.结果表明,薄膜表面平整致密、氮含量随着氮流量的降低而降低、结构为非晶且为类金刚石薄膜;随着氮含量从18.9%降低到5.3%(摩尔百分比,全文同),薄膜的硬度和弹性模量单调增加而且增幅较大,其中硬度从15.0 GPa成倍增加到30.0 GPa;通过氮流量的调整能够敏感地改变薄膜中的sp3键的含量,是CNx薄膜的硬度和弹性模量获得大幅度凋整的本质原因.     

强流脉冲电子束辐照下单晶铝中的堆垛层错四面体

利用强流脉冲电子束技术对单晶铝进行了辐照，并利用透射电镜对强流脉冲电子束诱发的空位簇缺陷进行分析.实验结果表明，强流脉冲电子束能够诱发位错圈、孔洞甚至堆垛层错四面体这种通常在高层错能金属中不能形成的空位簇缺陷，并且三种不同类型的空位簇缺陷的形核过程并不同时发生，三种空位簇缺陷存在着密切的关系.根据实验结果提出了堆垛层错四面体形成与生长机理. 关键词： 强流脉冲电子束 堆垛层错四面体 单晶铝 空位簇缺陷     

低密度Co-Ni-Al-Mo-Cr-Ti/Nb/Ta系列高温合金方形γ/γ′共格组织设计及其稳定性

利用团簇成分式方法设计系列低密度Co基高温合金[Al-(Co₈Ni₄)]((Al_0.5(Ti/Nb/Ta)_0.5Mo_0.5)(Mo_0.5Cr_0.5Co_0.5))(=Co_8.5Ni₄Al_1.5Mo_1.0Cr_0.5(Ti/Nb/Ta)_0.5),采用真空非自耗电弧炉制备合金铸锭,并对其在1300℃固溶15h,在900℃下进行长期时效处理,进而对时效态样品进行微观组织表征和力学性能测试.结果表明,当Ti/Nb/Ta,Ti/Nb和Ti/Ta以等物质的量比匹配时,3种合金的微观组织均表现为立方形γ’相均匀地分布在γ基体中,这取决于合金适中的γ/γ’点阵错配度(0.27%—0.34%).在900℃长期时效过程中,3种合金中的γ’相均具有较小的粗化速率,且合金的显微硬度随时效时间基本不发生变化(27...     

强流脉冲电子束应力诱发的微观结构

利用强流脉冲电子束装置在各种工艺条件下对奥氏体不锈钢、单晶铝及多晶铝等面心立方金属进行辐照处理.利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等详细分析了辐照样品的变形组织与结构.通过分析，在一定程度上建立起强流脉冲电子束诱发的应力特征与变形结构之间的关系，并对目前现有的几种应力波数值模拟结果进行了分析.实验结果表明，强流脉冲电子束能够在材料内部诱发10²—10³MPa的应力，其传播方式与材料的 晶体结构关系密切.这一应力是导致材料深层性能与微观组织结构发生变化的根源所在. 关键词： 强流脉冲电子束 应力 微观结构 变形     

Ti-Zr-Ni单相准晶合金的室温力学性能研究

以Ti40₄₀Zr40₄₀Ni20₂₀合金为研究对象，用铜 模吸铸法制备出直径为3mm的致密单相准晶棒，通过维氏显微硬度测定和单向压缩实验方 法研究了该合金的室温力学性能 .结果表明：Ti40₄₀Zr40₄₀Ni20₂₀准晶具有良好 的弹性变形能力，室温弹性应 变可达125%.同时，它具有相对高的室温硬度（约55GPa），是普通Ti合金的15倍.T i40_{40 关键词： 准晶 Ti-Zr-Ni合金 解理断裂}     

Deposition of Diamond-Like carbon Films by High-Intensity Pulsed Ion Beam Ablation at Various Substrate Temperatures

Diamond-like carbon (DLC) films have been deposited on to Si substrates at substrate temperatures from 255℃ to 400O℃ by a high-intensity pulsed-ion-beam (HIPIB) ablation deposition technique. The formation of DLC is confirmed by Raman spectroscopy. According to an x-ray photoelectron spectroscopy analysis, the concentration of sp^3 carbon in the films is about 40% when the substrate temperature is below 300℃ C. With increasing substratetemperature from 25℃ to 400℃, the concentration of sp^3 carbon decreases from 43% to 8%. In other words,sp3 carbon is graphitized into sp^2 carbon when the substrate temperature is above 300℃. The results of xray diffraction and atomic force microscopy show that, with increasing the substrate temperature, the surface roughness and the friction coefficient increase, and the microhardness and the residual stress of the films decrease.     

离子注入合成β-FeSi2薄膜的显微结构

采用MEVVA源(Metal Vapor Vacuum Arc Ion Source)离子注入合成β-FeSi2薄膜,用常规透射电镜和高分辨电镜研究了不同制备参数下β-FeSi2薄膜的显微结构变化. 研究结果表明:调整注入能量和剂量,可以得到厚度不同的β-FeSi2表面层和埋入层. 制备过程中生成的α,β,γ和CsCl型FeSi2相的相变顺序为γ-FeSi2→β-FeSi2→α-FeSi2,CsCl-FeSi2→β-FeSi2→α-FeSi2或β-FeSi2→α-FeSi2. 当注入参数增加到60kV,4×1017ions/cm2,就会导致非晶的形成,非晶在退火后会晶化为β-FeSi2相,相变顺序就变为非晶→β-FeSi2→α-FeSi2. 随退火温度逐渐升高硅化物颗粒逐渐长大,并向基体内部生长,在一定的退火温度下硅化物层会收缩断裂为一个个小岛状,使得硅化物/硅界面平整度下降. 另外,对于β-FeSi2/Si界面取向关系的研究表明,在Si基体上难以形成高质量β-FeSi2薄膜的原因在于多种非共格取向关系的并存、孪晶的形成以及由此导致的界面缺陷的形成.     

强磁场碳黑催化法制备纳米新金刚石粉

在直流恒稳强磁场(10T)作用下，以纳米铁为催化剂，碳黑为碳源，在常压和1100℃下保温100min成功地制备出了类金刚石和新金刚石，并用XRD，TEM和Raman对制备的样品粉末进行表征．结果表明，样品粉末是由纳米类金刚石粉和石墨包覆新金刚石纳米颗粒组成，纳米类金刚石粉的大小为20nm，石墨包覆新金刚石的大小为100nm．