机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度.结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低.实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高.     

纳米Mo-Cu超饱和固溶体粉的结构特征及其烧结机制

采用溶胶-喷雾干燥-煅烧-氢还原方法制备了纳米Mo-Cu复合粉末。综合利用XRD、TEM和EDX等检测方法对该Mo-Cu复合粉末的相结构特征和粉末体的烧结机制进行了分析。结果说明:纳米Mo-Cu复合粉末由Mo(Cu)和Cu(Mo)超饱和固溶体组成,但该Mo(Cu)和Cu(Mo)超饱和固溶体呈不稳定状态,随烧结温度升高和保温时间延长,固相Mo(Cu)中析出的Cu逐渐溶解于液相Cu(Mo)中,而液相Cu(Mo)中的Mo逐渐析出沉积在固相Mo(Cu)颗粒上,此过程促进了烧结体致密化。     

不同纳米相增强铜基复合材料的性能

采用粉末冶金法,制备纳米SiO2颗粒(n-SiO2)、纳米SiC晶须(n-SiCw)和碳纳米管(CNTs)3种不同形态纳米相增强铜基复合材料,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和球/盘式摩擦磨损试验机等测试手段研究纳米添加相对铜基复合材料显微组织、物理性能和摩擦学性能的影响。结果表明,纳米相可以显著提高铜基复合材料的硬度,其中n-SiCw的增强效果优于n-SiO2和CNTs;CNTs/Cu的减摩耐磨效果优于SiO2/Cu和SiCw/Cu;0.75%-CNTs/Cu(质量分数)复合材料具有高的硬度、优良的减摩耐磨性能,是综合性能最佳的复合材料。     

固相法制备ZnO纳米晶的变温拉曼光谱

通过固相反应法,制备了不同粒径的ZnO纳米晶.采用透射电镜(TEM)、选区衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)对制备的氧化锌纳米晶性质进行研究,通过室温和变温拉曼光谱,发现二级散射2TO模(983 cm-1)的相对强度随颗粒的减小而增大,这是由于小颗粒晶体的晶格平移对称性受到一定的破坏.随着温度的降低,ZnO的E2模的频率蓝移,线宽变窄,是因为三声子的相互作用.     

纳米二氧化钛热处理过程研究

以四氯化钛为原料,采用碱中和法制备水合二氧化钛,然后在不同温度下热处理分别制备锐钛型纳米二氧化钛和金红石型纳米二氧化钛。采用拉曼光谱、XRD和紫外可见光谱等手段分析了热处理过程对样品的晶体结构、比表面积、微孔体积、紫外吸收光谱等性能的影响。试验结果表明,未经热处理的样品存在氧空位缺陷,具有较大的晶格畸变,随着热处理温度的提高,样品晶粒尺寸从6 nm逐渐长大至70 nm,比表面积从186 m~2·g~(-1)减少至5.6 m~2·g~(-1),总孔体积从0.085 cm~3·g~(-1)减小至0.001 3 cm~3·g~(-1),晶型由无定型向锐钛型和金红石相逐步转化,晶格畸变逐渐减小。在600℃以下热处理样品为锐钛型,在600～650℃的温度下处理形成金红石与锐钛的混晶,680～750℃有六钛酸钠生成,800℃以后全部转化为金红石结构。     

酒石酸铵络合沉淀法制备CeO2纳米晶与表征

以硝酸铈、酒石酸铵为原料,采用络合沉淀法制备了CeO2纳米晶.考察研究了煅烧温度、形成沉淀的操作方式等影响因素.样品用XRD、TEM和SEM等测试方法进行了表征.由SEM照片,观察到样品形貌为蓬松泡沫状多孔性立体结构,从小区HRTEM照片,可以看到很清楚的晶格条纹,表明小颗粒均为CeO2纳米晶.     

溅射超薄Ag膜中的晶格畸变

用直流溅射法制备了厚度从11．9到189．0nm的超薄Ag膜。X射线衍射（XRD）分析表明：样品中的Ag均为面心立方多晶结构，粒径从6.3到14.5nm。通过晶格常数的计算发现：晶格畸变为收缩，且随着粒径的减小收缩率增加，最大值为1．1％。结合不同方法制备纳米Ag材料的研究结果，讨论了影响晶格畸变的主要因素。     

高能球磨制备Al2O3/Cu复合材料

采用高能球磨法制备Al2O3/Cu复合粉末,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究高能球磨时间对复合粉末的物相、晶粒尺寸和表面形貌的影响。结果表明,随球磨时间的增加,基体Cu的晶粒不断被细化,在球磨初期,晶粒尺寸减小很快,当晶粒尺寸小于20 nm时,细化速率变缓而趋于稳定;Cu颗粒形貌由树枝状变为层状,并向椭球体转变;纳米Al2O3颗粒逐渐嵌入Cu颗粒体内,且分散均匀,从而获得纳米Al2O3颗粒弥散分布的Cu基复合粉末。并探讨了高能球磨对放电等离子体烧结Al2O3/Cu复合材料导电性能和力学性能的影响,研究认为高能球磨可以促进基体的晶界强化和弥散强化,而晶界的增加并不会导致电阻率的显著增大,影响电阻率的主要因素为Al2O3的体积分数、孔隙和杂质的固溶。     

Zn-(0.3～0.9)Cu-0.3Ti合金组织演变与耐蚀性能研究

设计熔炼了Zn-(0.3～0.9)Cu-0.3Ti(%，质量分数)合金，采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学腐蚀测试等研究了不同含量Cu添加对Zn-Cu-0.3Ti合金组织与耐蚀性能的影响。在Zn-Cu-0.3Ti合金的凝固组织中发现析出相有CuZn₅, TiZn₃和TiZn₁₅。CuZn₅纳米颗粒(15～50 nm)弥散分布在Zn基体内部，微米级TiZn₃颗粒(0.8～2.5μm)存在于相界面附近，条状的TiZn₁₅相存在于晶界处。随着Cu含量的增加，Zn基体由不发达枝晶或等轴晶形貌演变为等轴晶形貌，并且析出的CuZn₅纳米颗粒明显增多。通过分析Zn-(0.3～0.9)Cu-0.3Ti合金的极化曲线和交流阻抗(EIS)曲线，讨论了合金的腐蚀机制。     

挤压致密超细WC/纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料的组织性能研究

以纳米Al₂O₃颗粒、超细WC粉末、工业纯Cu粉末为原料, 通过热挤压致密获得了超细WC/纳米Al₂O₃弥散强化铜基(WC-Al₂O₃/Cu)复合材料, 研究了挤压态WC-Al₂O₃/Cu复合材料的微观组织及力学性能。结果表明: 成分为5% WC-2% Al₂O₃/Cu和10% WC-2% Al₂O₃/Cu (质量分数)的两种原料粉末, 经机械球磨、冷压、真空烧结和热挤压后, 其相对密度均达到了99%以上, 超细WC和纳米Al₂O₃强化相颗粒呈均匀弥散分布, 具有很好的导电性及力学性能; 其中, 5% WC-2% Al₂O₃/Cu复合材料的综合性能更佳, 其抗拉强度达到235.06 MPa, 延伸率为15.47%, 导电率可达85.28% IACS, 软化温度不低于900℃。