碳掺杂β-FeSi2薄膜的电子显微学研究

本文利用透射电子显微镜对离子注入合成的β-FeSi2和β-Fe(C,Si)2薄膜进行了对比研究.电镜观察结果表明,选择C作为掺杂元素,能够得到界面平直、厚度均一的高质量β相薄膜,晶粒得到细化,β-FeSi2层稳定性提高.尤其在60kV、4×1017ions/cm2条件下注入直接形成非晶,在退火后会晶化为界面平滑、厚度均匀的β-FeSi2薄膜.因此从微结构角度考虑,引入C离子有益于提高β-FeSi2薄膜的质量.     

Effect of Y2O3 Content on Microstructure of Gradient Bioceramic Composite Coating Produced by Wide-Band Laser Cladding

Hydroxyapatite (HA) ,a kind of bioactive materi-al , has wide application prospect in hard tissue re-placemen and repairment due to its si milar chemicalcomposition and crystallographic structure to that ofbone mineral[1 ,2]. Since HA has lowstrength (50 …     

船舶钢板激光弯曲成形的实验研究

在对船舶钢板激光弯曲成形过程进行实验研究中，采用CO2激光器研究了激光功率、扫描速度、扫描次数以及钢板厚度对船舶钢板激光弯曲成形的影响规律。实验中实时测量了船舶钢板激光弯曲成形过程钢板弯曲角度和温度的变化。结果表明：钢板弯曲角度随激光功率的增加而增加，随激光束扫描速度的增加而减小，而且随着钢板厚度的增加，弯曲角度减小；激光工艺参数和钢板厚度都对钢板激光多次扫描成形产生影响，钢板的弯曲角度随着激光扫描次数的增加而增加。对于较薄的船舶钢板，钢板弯曲角度随扫描次数增加近似呈线性增加，而较厚的钢板，随扫描次数的增加，钢板弯曲角度的增加逐渐减小。     

铝元素的添加对锆基合金非晶形成能力影响的电子结构模型

通过构建非晶合金的团簇模型，利用离散变分法从电子层次研究了Al元素对Zr-Cu非晶合金中团簇稳定性的影响。结果表明，Al原子的引入提高了团簇中原子间的亲和力，并且随着Al原子数的增加，亲和力增大，导致新的团簇产生，从而破坏了非晶的团簇结构，Al含量对Zr-Al-Ni非晶合金的稳定性的影响可通过Fermi能级处的态密度大小来反映。     

Cu基Cu-Zr-Al块体非晶合金的成分设计

利用变电子浓度经验判据，从Cu—Zr亚组元体系中的最深共晶点Cu61．8Zr38.2和次深共晶点Cu56Zr44出发，连接第三组元Al，建立(Cu61.8Zr38．2)1-xAlx和(Cu56Zr44)1-xAlx变电子浓度线．电子浓度在1．24—1．30的(Cu61．8Zr38．2)1-xAlx合金可通过铜模吸铸法形成直径为3mm的块体非晶；对于(Cu56Zr44)1-xAlx系列合金，块体非晶形成的电子浓度区间为1．28-1．36．热分析结果表明，每条变电子浓度线上块体非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力随电子浓度增大而增加．其中，(Cu61．8Zr38.2)1-xAlx变电子浓度线上的非晶合金Cu58．1Zr35．9Al6(e／α=1．3)具有最高的热稳定性和最大的玻璃形成能力，其特征参数Tg=760K，Tg／Tl=0．648，皆高于已报道的最优成分Cu55Zr40Al5(Tg=722K，Tg／Tl=0．614)。     

β-FeSi2半导体薄膜与Si基体取向关系的研究

利用近似重位点原理研究了离子注入法制备的 β FeSi2 半导体薄膜和Si基体之间的取向关系(OR)。透射电子显微镜分析结果表明膜基之间最常见的取向关系为 (2 0 0 )β (2 0 0 ) Si,[0 1 0 ]β [0 1 1 ] Si,但是该平行关系并不精确满足。对 β FeSi2 Si的最佳取向的理论计算结果表明 β FeSi2 和Si要在上述取向关系基础上经过三维小角度旋转调整后才能达到最佳取向 ,此时 β FeSi2 和Si中不存在严格平行的晶面 ,因而在Si基体上生长高质量的 β FeSi2 单晶薄膜存在本质困难 ;计算结果还表明掺杂C离子后β FeSi2 晶格常数的微量调整对最佳取向关系影响不大 ;当 β FeSi2 和Si处于最佳取向时 ,它们之间可能的最佳界面是 (0 0 1 )β (0 2 2 ) Si或 (1 1 0 )β (1 1 1 ) Si。     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5块状非晶晶化过程的电镜研究

用透射电镜对Zr65Al7.5Ni10 Cu17.5块状非晶合金的晶化过程进行了研究。发现晶化过程的不同阶段相的组成是不同的。710K时 ,主要是tI CuZr2 相和tP Al2 Zr3 相 ,两者有固定的取向关系 :[0 10 ]tI∥ [0 10 ]tP,(10- 3) tI∥(2 0 2 ) tP。在 76 0K时 ,除了前面的两个相外 ,又出现了hP2 Al2 NiZr6相和hP3 α Zr相 ,两者也有固定取向关系 :[113]hP2 ∥ [0 0 1]hP3 ,(14- 1) hP2 ∥ (2 1- 0 ) hP3 。根据它们的晶格常数的相似性可以把晶化相归纳为两类 :tI ,oC ,hP3 和tP ,hP1,hP2 。这些相都是Zr基的 ,但前者富Cu和Ni,后者富Al。用电镜得到的结果来标定X射线衍射谱 ,结果吻合很好。     

Zr-Al-Co块状非晶的成分优化

运用等电子浓度和变电子浓度线判据实现了Zr—Al—Co块状非晶合金的成分优化．在(Al50Co50)-Zr等电子浓度线(e／α=1．5)和(Zr9Co4)—Al及(Zr78．5Co21．5)—Al变电子浓度线上设计成分，并通过吸铸法制备块状合金．实验结果表明，在(Al50Co50)—Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线上可形成块状非晶合金，且非晶合金的热稳定性与非晶形成能力随电子浓度的增大而单调递增．其中，(Al50Co50)-Zr等电子浓度线和(Zr9Co4)—Al变电子浓度线交点处形成的Zr53Al23．5Co23．5非晶合金，具有最大的热稳定性和非晶形成能力，特征热力学参数Tg=783K，Tx=849K，Tg／Tm=0．637，Tg／Ti=0．590。     

Ti-Zr-Ni系三元准晶的成分特征研究

系统研究了两个等电子浓度线(e／a=1．20，1．25)上Ti-Zr-Ni铸态合金的组织与结构，发现吸铸法可在很宽的成分区间(TixZr100-x)100-yNiy，43．75％≤x≤81．25％，17％≤y≤20％)内获得Ti-Zr-Ni准晶，其中，Ti40Zr40Ni20为理想准晶成分，能形成长15mm、直径6mm的单相准晶棒．准晶成分特征研究表明：Ti-Zr-Ni准晶系也具有与Al基三元准晶系相似的相图特征．一方面，Ti-Zr-Ni准晶与其类似相一起构成准晶“等电子浓度线”现象；同时，三元准晶成分满足准晶“变电子浓度线”特征，形成准晶的理想成分TiaoZraoNi20位于准晶等电子浓度线与变电子浓度线交点处．     

Improvement of wear resistance of AZ31 and AZ91HP by high current pulsed electron beam treatment

The surface modification of magnesium alloys （AZ31 and AZ91 HP） was studied by a high current pulsed electron beam（HCPEB）. The results show that the cross-sectional microhardness of treated samples increases not only in the heat affected zone（ HAZ）, but also beyond HAZ, reaching over 250μm. This is due to the action of quasi-static thermal stress and the shock thermal stress wave with materials, which result in its fast deformation on the surface layer and so increases microhardness. For the AZ91HP alloy, a nearly complete dissolution of the intermetallic phase Mg17Al12 is observed, and a super-saturated solid solution forms on the re-melted surface, which is due to the solute trapping effect during the fast solidification process. Measurements on sliding wear show that wear resistance is improved by approximately 5.6 and 2.4 times for the AZ31 and AZ91HP respectively, as compared with as-received samples.