透射电子显微镜三维重构技术及其在材料研究领域的应用

透射电子显微镜(TEM)三维重构技术是一种基于TEM用以表征材料三维空间结构的分析测试技术。本文对TEM三维重构技术进行简要介绍,并以Tecnai G2F20场发射透射电镜三维重构为例介绍了实际操作过程中的经验及其在纳米、半导体等材料研究领域的应用。     

预时效对Al-5.2Mg-0.45Cu-2.0Zn合金室温稳定性的影响

本文详细研究了预时效对Al-5.2Mg-0.45Cu-2.0Zn合金时效析出行为的影响。预时效不仅提高了合金的室温稳定性,避免了合金烤漆软化,同时提高了合金的烤漆时效响应速度。合金经T4处理后,再峰时效处理后的组织包括粗大的T-Mg₃₂(AlZn)₄₉相以及针状的S-Al₂MgCu相。然而合金经T4P处理后,再峰时效处理的组织只含有细小而高密度的T-Mg₃₂(AlZn)₄₉相而不包括S-Al₂MgCu相。自然时效后不稳定的原子团簇在180℃时效后会回溶到基体中, 从而抑制了合金的时效析出强化。而预时效后生成的稳定的原子团簇会成为180℃时效的形核点,显著提高了合金的时效响应速度。     

NiCrAlFe精密电阻合金中的L12有序结构研究

有序结构的形成是决定NiCrAlFe精密电阻合金电学性能的关键因素。本文利用第一性原理赝势平面波方法，计算了合金处于无序固溶体结构和形成L12型有序结构时的结合能、态密度、晶格常数等参数，并利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对合金进行了结构表征，还测试了固溶态和时效态的电阻率。从结合能来看，该合金形成L12有序结构时比无序固溶体更加稳定；态密度以及部分态密度计算结果则表明，在L12有序结构中，Ni、Cr、Al、Fe会强烈成键而使得整个合金体系变得稳定；HRTEM分析结果证明固溶态合金经过和时效处理后出现了L12有序结构，而且该有序结构的晶格常数与计算值基本一致。对比无序固溶体与L12型有序结构费米能级处的态密度值发现，当形成L12有序结构时合金的导电能力较无序固溶体下降，电阻率升高，与实际测试结果吻合。     

冷轧预变形量对1460合金组织和性能的影响

本文研究了时效前不同冷轧预变形量（ε=7%,14%,20%,27%）对1460合金沉淀强化过程的影响。当冷轧变形量增加至20%时,合金中出现位错墙（Dense Dislocation Wall）。位错为T1相提供了形核位置,使得合金中T1相的数量增加同时尺寸保持在100 nm 左右,缩短了时效峰值时间。27%冷轧变形+160 ℃/12 h时效能提高合金的强度,同时塑性较好,此时合金的抗拉强度和延伸率分别为590 MPa和8%。     

酵母常规透射电镜样品制备方法的比较与改进

透射电镜技术中前期样品制备是获得最接近样品真实结构信息的关键。本文选择酵母为观察对象,运用常规样品制备技术,观察不同缓冲液、不同脱水时间和脱水温度对酵母超微结构的影响,优化了酵母常规透射电镜前期制样方案。     

室温注氢Fe-Cr合金在不同温度退火后位错环的表征

利用透射电子显微镜, 通过构建位错环在不同晶带轴下的投影图结合位错环消光判据, 对室温注氢后Fe-9%Cr模型合金在400、500及550℃退火形成的1/2 〈111〉和〈100〉两种类型的位错环进行了表征. 实验结果表明, 室温注氢Fe-9%Cr合金中柏氏矢量为〈100〉型位错环的数量随着退火温度的升高而逐渐增加. 在400和500℃退火后, 〈100〉型位错环所占比例分别为16.48%、92.78%;当退火温度升高到550℃时, 位错环全部转变为〈100〉型位错环. Fe-9%Cr合金中位错环类型转变温度区间为400~500℃, 与纯铁相比, 添加Cr元素能够使位错环类型转变温度升高.