影响纳米Cu固体材料性能的工艺参数研究

 采用正交试验方法，通过XRD，MHV2000型显微硬度计（数显）和基于浮力原理等测试手段研究了压制压力、保压时间、退火温度和退火时间对自悬浮定向流－冷压法制备纳米Cu固体材料性能（晶粒大小、密度及显微硬度）的影响。结果表明：对晶粒度而言，退火温度是显著性影响因素，同时表明纳米Cu固体具有较好的热稳定性；对密度而言，压制压力是显著性影响因素；对显微硬度而言，退火时间是显著性影响因素。     

纳米固体材料的性能与界面微观结构

综述了纳米陶瓷ＴｉＯ２和纳米金属Ａｇ的力学性能，以及纳米离子导体ＣａＦ２和ＰｂＦ２等的离子导电性能，结合其界面微观结构特征，对上述纳米固体材料的优异性能进行了初步解释     

材料物理的新进展—纳米固体材料

纳米固体材料（ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｓｉｚｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）的出现，引起了国际上物理、材料、化学及工程科学家们的很大兴趣．这是由晶粒或颗垃尺寸为 １—１５ ｎｍ（１ｎｍ＝１０－９ｍ）的超细金属、陶瓷、高分子组成的固体材料．与固体中传统的晶体、非晶体不同的是，纳米晶体材料中存在着既无长程序、又无短程序的新的固态结构．由于其特殊的原子组态，已观察到一系列不寻常的物理学和力学效应。同时也为制备相图限制之外的合金或具有特殊结合键的新型材料提供了可能性．     

ICF物理实验用纳米Cu块体靶材的制备研究

 采用自悬浮定向流法制备了金属纳米粉体并采用真空手套箱专利技术和冷压法在高压（1.5 GPa）作用下保压40 min后，成功制备出了相对密度达97％和显微硬度达1.85 GPa的金属Cu纳米晶材料。经XRD分析，其晶粒大小为20 nm。正电子湮没(PAS)实验结果表明，其空隙大小和数量与采用惰性气体冷凝法原位压制(IGC)的样品相比，空位簇数量较多，微空隙的大小和数量基本相当。激光惯性约束聚变（ICF）模拟实验表明：采用该方法制备的纳米Cu块体材料靶的激光转换效率比常规Cu材料靶高5倍。     

纳米Cu固体材料的X射线衍射与正电子湮没研究

采用自悬浮-冷压法,在不同压力下制得纳米Cu固体材料并对其在不同温度和保温时间下进行退火,利用X射线衍射(XRD)和正电子湮没寿命谱(PAS)分析对材料的结构和微观缺陷进行了表征。XRD分析表明,压制而得的样品晶粒度为20 nm,低于300 ℃退火3 h后并未发现晶粒显著长大;PAS分析表明,压制后的样品缺陷主要为单空位和空位团,大空隙很少,随着退火温度的升高和退火时间的延长,单空位通过扩散结合成空位团,大空隙也在温度较高时分解为空位团,导致空位团的含量增加,而单空位和大空隙的含量降低。     

纳米Cu固体材料的X射线衍射与正电子湮没研究

 采用自悬浮-冷压法,在不同压力下制得纳米Cu固体材料并对其在不同温度和保温时间下进行退火,利用X射线衍射(XRD)和正电子湮没寿命谱(PAS)分析对材料的结构和微观缺陷进行了表征。XRD分析表明,压制而得的样品晶粒度为20 nm,低于300 ℃退火3 h后并未发现晶粒显著长大;PAS分析表明,压制后的样品缺陷主要为单空位和空位团,大空隙很少,随着退火温度的升高和退火时间的延长,单空位通过扩散结合成空位团,大空隙也在温度较高时分解为空位团,导致空位团的含量增加,而单空位和大空隙的含量降低。     

一维纳米固体的电子结构

本文通过计算一维纳米固体模型的电子态密度,针对颗粒大小、颗粒界面无序度等物理量,讨论了一维纳米固体的电子结构。结果表明颗粒大小对电子能态结构影响较大,而颗粒界面无序度主要引起能带宽度和态密度大小的变化。 关键词：     

自悬浮定向流纳米金属粉末制备的理论模拟

叙述了自悬浮定向流纳米金属粉末的制备原理，建立了在惰性气体介质中金属液滴表面蒸发 形成悬浮微粒过程的数学模型.描述了蒸发金属液滴表面层的热流动、物质迁移、热扩散、 凝聚相初始核的形成、金属蒸气在粒子表面的凝聚、粒子相互凝聚等过程，考虑了物质迁移 系数等动力学参数对温度的依赖关系.预测了指定粉末尺寸分布下的最佳工艺条件. 关键词： 纳米金属粉末 凝聚理论模拟 自悬浮定向流     

物理掺杂用纳米Fe粉的制备与结构表征

根据惯性约束聚变靶材料研究的需要采用自悬浮定向流技术制备了金属纳米Fe粉,通过透射电子显微镜和X射线衍射分析技术研究了颗粒的形貌、粒度和相组成。结果表明,所制备的纳米Fe粉为规则的球状颗粒,其粒径分布在30~70 nm之间,在空气中颗粒表面有氧化膜生成,其氧化产物为Fe3O4。     

物理掺杂用纳米Fe粉的制备与结构表征

 根据惯性约束聚变靶材料研究的需要采用自悬浮定向流技术制备了金属纳米Fe粉,通过透射电子显微镜和X射线衍射分析技术研究了颗粒的形貌、粒度和相组成。结果表明,所制备的纳米Fe粉为规则的球状颗粒,其粒径分布在30~70 nm之间,在空气中颗粒表面有氧化膜生成,其氧化产物为Fe₃O₄。     

纳米多晶铜微观结构的分子动力学模拟

基于EAM镶嵌原子势函数,采用分子动力学模拟了零温下纳米多晶铜的微观结构.首先用Voronoi几何方法构造了5个纳米多晶铜数值模型,在300K弛豫50ps并退火至0K.然后分析零温下弛豫模型的径向分布函数、原子能量、配位数、原子Voronoi体积、以及本征应力分布 关键词： 纳米多晶铜 微观结构 分子动力学     

Thermal characterization of nanocrystalline porous CePO4 ceramics

A laser-induced photoacoustic technique was employed to investigate thermal transport through nanocrystalline CePO₄ samples prepared via the sol–gel route. Evaluation of thermal diffusivity was carried out using the one-dimensional model of Rosencwaig and Gersho for the reflection configuration of the photoacoustic method. Structural analyses of samples revealed that they are nanoporous in nature, possessing micron-sized grains. Analysis of results shows that thermal diffusivity value varies with sintering temperature. Results are explained in terms of the variation in porosity with sintering temperature and the effects of various scattering mechanisms on the propagation of phonons through the nanoporous ceramic matrix. Further analyses confirm that apart from porosity, grain boundary resistance and interface thermal resistance influence the effective value of thermal diffusivity of the samples under investigation.     

Deformation characteristics of nanocrystalline copper and nickel at low temperatures

Measurements were made of the deformation and fracture characteristics of nanocrystalline copper and nickel at temperatures between 4.2 and 300 K. It was observed that the flow stresses are sensitive to the sign of the load while deformation instability was observed at temperatures close to liquid-helium temperature. The temperature dependence of the yield stress was obtained. It was found that there is a range of a thermal deformation at low temperatures which extends to 60 K for nickel and 200 K for copper. Possible reasons for these characteristics in the deformation behavior of nanocrystalline materials are discussed, especially the role of quantum effects in the low-temperature deformation. Fiz. Tverd. Tela (St. Petersburg) 40, 1264–1267 (July 1998)     

纳米颗粒与纳米块材摩尔定压热容的理论计算

探讨了纳米颗粒和纳米块材摩尔定压热容 C_P(T)的理论计算方法,提出了利用纳米颗粒的熔点数据来计算纳米颗粒的德拜(Debye)温度、体膨胀系数和C_P(T)的理论公式,以铜纳米颗粒为例,C_P(T)的理论计算值与实验值符合较好;提出了纳米块材的Debye温度随块材密度变化的关系式,随着块材密度减小,Debye温度降低;铜纳米块材C_P(T)的理论计算值与实验值也符合较好;纳米块材的体 关键词： 纳米颗粒 纳米块材 C_P(T)')" href="#">摩尔定压热容C_P(T) 德拜温度     

强激光辐照下纳米铜动态拉伸型断裂的数值模拟

基于强激光辐照加载下纳米铜的层裂实验,采用含逾渗软化函数的损伤度函数模型对实验结果进行了数值模拟研究。强激光加载条件被简化为高斯分布脉冲压力施加在镍合金基体的前表面上。数值计算结果显示：损伤演化明显地改变了试样中波传播特性,无论是对微损伤还是完全层裂的试样,计算都较好地再现了实测自由面速度剖面,表明了含逾渗软化函数的损伤度函数模型在强激光加载条件下纳米铜层裂问题分析中具有较好适用性。     

强激光辐照下纳米晶体铜薄膜层裂破坏的实验研究

采用强激光辐照加载技术和激光速度干涉(VISAR)测试技术，对纳米晶体铜薄膜的层裂特性进行实验测量和分析.基于VISAR实测的自由面速度波形，计算得到纳米晶体铜薄膜在超高拉伸应变率下的层裂强度高达3 GPa，明显高于多晶铜的层裂强度, 其原因归咎于纳米晶体材料中存在大量晶界阻碍了位错运动.     

强激光辐照下纳米晶体铜薄膜层裂破坏的实验研究

采用强激光辐照加载技术和激光速度干涉(VISAR)测试技术,对纳米晶体铜薄膜的层裂特性进行实验测量和分析.基于VISAR实测的自由面速度波形,计算得到纳米晶体铜薄膜在超高拉伸应变率下的层裂强度高达3 GPa,明显高于多晶铜的层裂强度, 其原因归咎于纳米晶体材料中存在大量晶界阻碍了位错运动. 关键词： 纳米晶体铜薄膜 层裂 激光辐照     

纳米多晶铜中冲击波阵面的分子动力学研究

冲击波阵面反映材料在冲击压缩下的弹塑性变形行为以及屈服强度、应变率条件等宏观量, 还与冲击压缩后的强度变化联系. 本文使用分子动力学方法, 模拟研究了冲击压缩下纳米多晶铜中的动态塑性变形过程, 考察了冲击波阵面和弹塑性机理对晶界存在的依赖, 并与纳米多晶铝的冲击压缩进行了比较. 研究发现: 相比晶界对纳米多晶铝的贡献而言, 纳米多晶铜中晶界对冲击波阵面宽度的影响较小; 并且其塑性变形机理主要以不全位错的发射和传播为主, 很少观察到全位错和形变孪晶的出现. 模拟还发现纳米多晶铜的冲击波阵面宽度随着冲击应力的增加而减小, 并得到了冲击波阵面宽度与冲击应力之间的定量反比关系, 该定量关系与他人纳米多晶铜模拟结果相近, 而与粗晶铜的冲击压缩实验结果相差较大.     

纳晶铜晶粒尺寸对热导率的影响

用热压烧结法制备得到纳晶铜块体. 用激光法测定了不同温度下制备得到的纳晶铜块体的热导率, 并建立卡皮查热阻模型对样品热导率进行模拟. 通过对比, 模拟结果与实验数据基本一致. 随着热压烧结温度的升高, 纳晶铜晶粒尺寸也随之增大. 在900和700 ℃其热导率分别达到了最大和最小值且所对应的热导率分别为200.63和233.37 W·m^-1·K^-1, 各占粗晶铜块体热导率的53.4%和60.6%. 验证了纳晶铜热导率在一定的晶粒尺寸范围内具有尺寸效应, 随着晶粒尺寸的减小, 热导率逐渐减小.     

Thermal and magnetic properties of DyB62 at low temperatures

Temperature dependences of heat capacity C_P(T) and magnetization M(T) of an icosahedral dysprosium boride (DyB₆₂) single crystal have been experimentally investigated in the temperature range of 2-300 K. The magnetic susceptibility χ(T) of DyB₆₂ follows Curie-Weiss law with a paramagnetic Curie temperature of −3.7 K, which implies that the antiferromagnetic interactions are dominant in this material and suggests the possibility of magnetic ordering at low temperatures. This conjecture is supported by the temperature dependence of heat capacity C_P(T), which decreases upon heating from 2 to 7 K. The heat capacity of DyB₆₂ at 2 K is analyzed as a sum of magnetic, Debye, two-level system and soft atomic potential components.