纳米晶体Ni－P合金晶粒微观结构的研究SCIEI

采用非晶晶化法制备出晶粒尺寸不同的Ｎｉ－Ｐ合金复相纳米晶体样品。利用Ｘ射线衍射技术分别对样品中Ｎｉ固溶体和Ｎｉ_３Ｐ的晶格参数随晶粒尺寸的变化进行了测试，发现在Ｎｉ固溶体纳米相中Ｐ的固溶浓度增大，约为平衡固溶度的１０－１５倍，形成超过饱和固溶晶格结构；在Ｎｉ_３Ｐ化合物纳米相中空位浓度增加导致晶格畸变发生，而且随晶粒尺寸减小晶格畸变程度增大。     

Ni—P化学镀层微观结构的研究

用透射电镜、能谱仪及Ｘ射线衍射法研究了４５钢化学沉积Ｎｉ－Ｐ镀层的微观结构。结果表明,镀态样品全部为非晶态,４００℃晶化后,镀层由过饱和的Ｎｉ固溶体与ｉ３Ｐ以及少量的Ｎｉ７Ｐ３、Ｎｉ２Ｐ组成。Ｎｉ３Ｐ呈粒状,其尺寸在１０～８０ｎｍ范围内。Ｎｉ３Ｐ与Ｎｉ固溶体之间的取向关系为（２１０）Ｎｉ３Ｐ〃（１１１）Ｎｉ,Ｂｉ固溶体中Ｐ的固溶浓度随晶粒尺寸减小而降低在２．２％～３．２％,为平衡固溶浓度的１２～１     

Ni3P／Ni复相纳米材料晶格畸变的热回复行为研究

对采用非晶晶化法制备的Ｎｉ－Ｐ合金复相纳米晶体样品在不同温度下进行等温退火处理,利用Ｘ射线衍射分别对样品中Ｎｉ固溶体和Ｎｉ３Ｐ化合物的晶格参数随退火温度,退火材料的变化进行了测试。发现退火处理可使晶格畸变有所回复,但退火温度的高低使得两纳米晶体相的微观结构变化行为明显不同,利用纳米晶体的热力学状态对这种效应进行了解释。     

纯镍纳米晶体的晶格膨胀

本文研究了用高频溅射制备的纯Ｎｉ纳米晶体的晶格结构特征，利用Ｘ射线衍射技术精确测定了晶粒尺寸为６－１５ｎｍ的Ｎｉ纳米晶体的晶格常数，发现纳米晶体的晶格常数均大于完整Ｎｉ单晶的平衡晶格常数，且ａ值随晶粒尺寸减小而显著增大，利用纳米晶体的热力学状态对这种晶格膨胀效应进行了解释。     

用机械合金化方法制备Ni-Al系金属间化合物

用球磨机分别对Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ和Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末进行机械合金化，并对Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末进行高能球磨，观察了粉末的金相组织，测定了粉末的硬度、平均直径和晶粒尺寸，并作了ＸＲＤ物相分析结果表明，经３ｈ研磨，Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ混合粉末变成ＮｉＡｌ金属间化合物，其晶粒直径约５ｎｍ；经５ｈ机械球磨，Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末成为无序的亚稳定Ｎｉ固溶体，而Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末由Ｌｌ_２型长程有序金属间化合物转变为ｆｃｃ无序固溶体；球磨更长时间，则形成纳米晶．     

纳米结构锆晶粒尺寸对费米能及费米速度的影响

研究纳米结构锆晶粒尺寸对晶格畸变、费米能和费米速度的影响,并建立晶格畸变、费米能、费米速度与晶粒尺寸之间的关系,计算了锆的晶格畸变率、费米能和费米速度.结果表明,锆纳米化后其晶格畸变表现为膨胀,晶格畸变随着晶粒尺寸的减小而增加,费米能和费米速度随晶粒尺寸的增加而增大.     

铝合金表面高能喷丸纳米化过程中析出相的返溶

利用HRTEM和TEM研究了Al-Zn-Mg合会高能喷丸表面纳米化过程中微观结构的演变。结果表明，经表面高能喷丸处理，样品表面形成了厚度约20μm的纳米晶层，随温度的增加，平均晶粒尺寸由约20nm逐渐增加到约100nm；随着塑性变形量的增加，η相在纳米晶区内几乎完全返溶，形成晶粒尺寸小于100nm的单相α过饱和固溶体。其原因可能是由于α固溶体的晶粒尺寸超细化而导致固溶度增加。     

不同晶粒尺寸Ni—P合金纳米晶体的界面过剩体积研究

用非晶晶化法制备尺寸为１３－１０７ｎｍ的Ｎｉ－Ｐ合金纳米晶体，利用正电子湮没技术研究了尺寸不同的纳米晶体中界面缺陷类型及其分布，发现单位体积界面的缺陷含量随晶粒减小而降低。由精细的密度测量和界面结构特征估算纳米晶体样品中的界面积过剩率随晶粒减小而显著降低，发生致密化现象，这一结果与正电子湮没实验及其它性能测试结果十分吻合。     

不同晶粒尺寸Ni－P合金纳米晶体的界面过剩体积研究

用非晶晶化法制备尺寸为１３－１０７ｎｍ的Ｎｉ－Ｐ合金纳米晶体．利用正电子湮没技术研究了尺寸不同的纳米晶体中界面缺陷类型及其分布，发现单位体积界面的缺陷含量随晶粒减小而降低．由精细的密度测量和界面结构特征估算纳米晶体样品中的界面体积过剩率随晶粒减小而显著降低，发生致密化现象，这一结果与正电子湮没实验及其它性能测试结果十分吻合．     

固溶处理温度对氮强化高锰奥氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了固溶处理温度对２２Ｍｎ－１３Ｃｒ－５Ｎｉ－０．２５Ｎ奥氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明，随固溶处理温度提高，奥氏体晶粒尺寸增大，强度降低，延伸率和断面收缩率变化不大。在拉伸变形过程中沿，面产生形变孪晶，先形成的形变孪晶阻碍位错运动，使强度进一步增加。     

机械合金化W-Ni-Fe纳米复合粉的制备及结构研究

W,Ni,Fe粉末按照91.16W6．56Ni2.26Fe和95W5Ni的成分配比进行了机械合金化(MA)．通过调整球磨转速、球磨时间等工艺参数研究了其对粉末结构的影响,并对机械合金化粉末的物相、合金化特性、晶粒尺寸、点阵畸变及粉末形貌和颗粒度作了测定和分析讨论.机械合金化使晶粒细化并产生孪晶和位错．有利于原子扩散形成过饱和固溶体和非晶；高的球磨能有利于形成非晶相、晶粒细化和点阵畸变，350r／min球磨20h后晶粒尺寸可达25nm；输入的球磨能不同．粉末粒度的变化路径不同，但都会经历长大，变小和稳定三个不同阶段.     

Si_3N_4/Ni和Si_3N_4/Ni_3Al的界面固相反应

使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射等研究了在N2气氛中1150℃×10 h等温热处理的Si3N4/Ni,Si3N4/Ni3Al平面偶界面固相反应区的形貌、成分分布、显微结构及相组成。结果表明:Si3N4/Ni界面固相反应形成约20μm厚的反应区,反应区主要由Ni3Si构成,其中分布着大量细密的孔洞;而Si3N4/Ni3Al界面固相反应形成约2μm厚的反应区,反应区具有比Ni3Al高得多的Al含量,反应区由NiAl及Ni3Si构成。Si3N4/Ni3Al具有比Si3N4/Ni高得多的界面化学相容性。     

高能球磨制备Al-Pb-Si-Sn-Cu纳米晶粉末的特性

通过机械合金化制备了Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶，其组织非常均匀。球磨对Pb的作用效果明显大于对Al的作用效果，经过40h球磨后Pb粒子达到40nm，而Al在球磨60h后晶粒为65nm；经球磨后，Cu和Si固溶于Al的晶格中，而Sn则固溶于Pb晶格中，并且Al和Pb发生了互溶，形成了Pb(Al）超饱和固溶体；在球磨过程中硬度高的脆性粒子Si难于完全实现合金化。     

Dislocation depinning from ordered nanophases in a model fcc crystal: From cutting mechanism to Orowan looping

Based on the embedded atom method we have studied dislocation bypassing of nanophases in a model for face-centered cubic (fcc) alloys. A system in which either a purely screw or a purely edge dislocation crosses Ni₃Al nanophases with L1₂ order in a Ni single crystal is employed as an archetypal case for strengthened fcc alloys. For a radius up to 1.5 nm the dislocations cut the nanophase and the depinning stress is found to be proportional to the area of the nanophase. For larger radii, the dislocation circumvents the nanophase and leaves an Orowan loop around the inclusion with the depinning stress increasing as the logarithm of the inclusion radius, in agreement with predictions drawn from an analytical theory proposed by Bacon, Kocks and Scattergood (Phil Mag 1973; 28: 1241). The theory is extended to determine the logarithm pre-factor for the looping regime and the depinning stress needed to cut through the nanophase. The theoretical predictions are then compared to atomistic simulations.     

Grain boundary segregation,stress and stretch: Effects on hydrogen absorption in nanocrystalline palladium

We present a combined experimental and theoretical study of hydrogen solubility at equilibrium in nanocrystalline Pd. We find that the elastic interaction between the grain boundaries and the crystal lattice has important consequences for the adsorption isotherms at small grain size. In α-Pd–H (the dilute solution), the superficial hydrogen density Γ at the grain boundaries is positive, thereby causing tensile stress, as well as an increase in the H fraction in the lattice (when compared with bulk Pd–H). In α′-Pd–H (the concentrated solution), Γ is negative, the stress is compressive and the lattice is depleted of H. We report values for the thermodynamic parameters that quantify the forces and the deformation of the grain boundaries, the interface stress and stretch, respectively. Their values are also of opposite sign for the two phases. Our results for the grain boundary adsorption isotherms imply enrichment or depletion in a layer that is much wider than the structural core of the grain boundary.     

含Fe和Mn的Ni_(30)Cu_(70)固溶体团簇模型与耐蚀性研究

提出了一个极限田溶体合金的团簇模型,在此基础上优化设计了添加Fe和Mn的Ni_(30)Cu_(70)(原子分数,%)固溶体合金成分.在该模型中,固溶的Fe和Mn以Ni为第一近邻形成12配位立方八面体原子团簇(Fe_(1-x)Mn_x)Ni_(12)而分散到Cu基体中,因此极限固溶体合金成分为[M_1/_(13)Ni_(12)/_(13)]30Cu_(70)=[(Fe_(1-x)Mn_xNi_(12)]Cua_(30.3),M=(Fe_(1-x)Mn_x).采用X射线衍射和电化学腐蚀测试等方法,研究了[(Fe_(1-x)Mn_x)Ni_(12)]Cu_(30.3)合金的微观组织与耐腐蚀性能的关系.实验结果表明,对应于极限同溶体状念的[(Fe_(0.75)Mn_(0.25))Ni_(12)]Cua_(30.3)合金,在3.5%NaCl溶液中具有相对好的耐腐蚀性能.     

YNi_5 PHASE AND ITS EFFECT UPON PROPERTIES OF Ni_3Al ALLOY

An additive of Y to Ni_3Al based alloy may form a phase YNi_5 which increases in amount withthe increase of Y content.It was found that the YNi_5 phase in Ni_3Al alloy could remarkablymake its grains finer and its grain boundaries more crooked other than straight.If the Y con-tent≥0.1 wt-%,it occurs as solid solution state and is favorable to high temperaturecompressive properties and oxidation resistance of the alloy.While Y≥0.3 wt-%,the forma-tion of YNi_5 is predominant in the shape of irregular strips inside Ni_3Al grains and alongtheir grain boundaries.This seems to be quite harmful to high temperature strength,ductilityand oxidation resistance of the alloy.