纯镁在高压扭转处理中的结构及硬度演变

研究了纯镁在室温高压扭转处理过程中的结构及硬度演变,系统探索了硬度达到稳态后时晶粒尺寸的演变。结果表明,在变形的初始阶段硬度HV随着应变的增加而增大,并达到一个最大值(~530 MPa),随后硬度HV随着应变的增加将降低到一个稳定值。然而,当硬度值处于稳态时,晶粒尺寸并不是处于稳态。在高压扭转的过程中,硬度值随应变的演变和晶粒尺寸随硬度值的演变是不一致的。当硬度值处于稳态时,晶粒尺寸进一步减小是由于动态回复和动态再结晶造成的位错湮灭。而动态回复和动态再结晶的发生来源于高压扭转过程中的温度上升以及纯镁较低的熔点。     

氧化阶段混酸处理对多壁碳纳米管化学镀铜的影响

采用化学镀的方法在多壁碳纳米管(CNTs)表面均匀地镀覆纳米铜颗粒,研究混酸处理时间及混酸预处理对CNTs表面镀铜的影响。研究表明混酸处理主要对CNTs表面无定型碳层的剥离程度有一定影响,恰当的混酸处理时间可使CNTs表面的无定型碳层部分被剥离,从而达到良好的镀铜效果。混酸预处理对CNTs管壁有一定的腐蚀效果,但只有硫酸浓度达到一定值时才能对CNTs的管壁产生有效且显著的腐蚀,其临界值为HNO_3:H_2SO_4=1:3。当硫酸浓度低于这一临界值时只能有效清除CNTs表面的无定型碳层而不能对CNTs的管壁产生明显的腐蚀效果。本研究表明,采用HNO_3:H_2SO_4=3:1处理5 h可在CNTs管壁上镀覆均匀分布的纳米铜颗粒。     

在酸性条件下采用高能球磨法制备 Cu2O纳米粉末

采用行星球磨机在pH=2的稀盐酸溶液中对Cu粉进行球磨，球磨机简体和磨球材质均为纯Cu，球料比为20：1，球磨机转速为300r／min，通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等对球磨产物进行了表征．XRD结果表明，球磨3h后，所加入的纯Cu粉末基本转化为Cu20粉末．球磨70h后得到纯的Cu20粉末，粉末粒度为50-100nm．并对Cu20纳米粉末的生成机制及球磨工艺参数对Cu20形成的影响进行了讨论．     

烧结温度对Al_3Ni金属间化合物增强铝基复合材料力学性能的影响

通过粉末冶金原位合成法制备Al3Ni金属间化合物增强铝基复合材料。采用X射线衍射,扫描电镜,硬度测试和压缩强度测试,研究烧结温度对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:在铝基体中成功获得了均匀分布的金属间化合物Al3Ni增强相;随烧结温度从570℃上升到590℃,复合材料的密度从2.435 g/cm-3上升到2.990 g/cm-3,维氏硬度从~24升高到~37;经590℃烧结制备的复合材料表现出了高的压缩强度(255 MPa)和伸长率(~40%)。     

剧烈塑性变形对块体纳米金属材料结构和力学性能的影响

综述了剧烈塑性变形引起的块体纳米金属材料的结构和力学性能演变.以电化学沉积法制备的fcc结构纳米晶Ni-20%Fe(质量分数)合金为研究对象,通过对其进行不同应变量的高压扭转实验,系统分析了变形引起的结构和力学性能演变.结构表征结果表明:(1)变形引发纳米晶Ni-Fe合金晶粒旋转,实现晶粒长大.同时,晶粒长大过程伴随着位错密度、孪晶密度的演变;(2)存在一个最有利于变形孪晶生成的晶粒尺寸范围(45~100 nm),在这个晶粒尺寸范围之外,去孪晶起主导作用使原有的生长孪晶或变形孪晶消失;(3)位错密度是影响位错与孪晶反应的新的影响因素.当发生孪晶的晶粒内位错密度低时,位错可完全穿过孪晶界,部分穿过孪晶界,或被孪晶界吸收;发生孪晶的晶粒内位错密度高时,大量位错缠绕并堆积在孪晶界附近,形成应力集中,破坏孪晶界原有的共格性.为释放局部应力,将从孪晶界的另一侧发射不全位错形成层错和二次孪晶;(4)在塑性变形导致的晶粒长大过程中,原先偏聚于消失了的晶界上的C和S沿残留晶界扩散并继续偏聚于晶界上.结构与力学性能关系结果表明:随着应变量的增加,应变强化、应变软化交替出现.位错密度对硬度的演变起主导作用,其它结构演变(如孪晶密度的变化和晶粒尺寸变化)对硬度的演变起次要作用.     

锰粉在水溶液中球磨生成相的研究

使用高能行星式球磨机，在不同水溶液中球磨了金属锰粉末，通过XRD和TEM对生成相种类及其形貌进行研究。结果表明：球磨一段时间后，在机械力作用下，锰与水反应并获得了粒径为30～100nm的γ-Mn3O4；继续球磨，γ-Mn3O4进一步氧化或发生晶型转变；而且加入微量HCl和MnSO4极大地加快了反应速度，而加入微量NaOH则抑制了反应速度，并用Mn-H2O的电位-pH图对这些现象进行了解释。     

水溶液中球磨铁粉制备纳米Fe3O4

利用机械力化学原理,通过行星式高能球磨机,在水溶液中球磨金属铁粉,成功制备了Fe3O4纳米粉末。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等技术手段对生成相进行了表征,Fe3O4纳米粉末粒径为30-80 nm。体系中铁的氧化物的相对含量随球磨时间的延长而逐渐增加,随球料比、球磨转速的增大而增加。     

水磨法制备金属氧化物粉末研究

在水溶液中高能机械球磨金属粉末(水磨法)成功地制备了Mn₃O₄, Cu₂O, Fe₃O₄等金属纳米氧化物以及Zn(OH)₂和ZnO的混合粉末, 在球磨过程中金属粉末表面反应层的不断剥落引发固液反应的发生。制得的粉末平均粒度在20～100 nm之间。调整溶液的pH值可控制反应速率及产物的形成。