多孔材料孔界面分形结构小角度X射线散射实验

简要介绍了用X射线小角散射分析技术测定多孔固体材料中孔界面分形 维数的理论,同时报道了应用这一理论对多种炭素材料和水泥石材料中孔界面分形维数的测定结果。结果表明,所有试样中孔界面均具有分形结构特征。     

小角X射线散射(SAXS)技术在铝合金纳米析出相研究中的应用进展

时效型铝合金(如2xxx、6xxx、7xxx铝合金等)是一类可以通过时效硬化显著提高其力学性能的铝合金,这些合金的强化主要是依靠时效过程中的析出相来实现。因此,如何准确分析析出相的析出动力学特征(如尺寸、体积分数、数量密度等)具有重要意义。与其他检测技术相比,小角X射线散射(SAXS)技术由于在非破坏性检测、高灵敏度、定量分析等方面具有显著优势,是一种无损表征时效型铝合金析出相最有效的方法之一。本文介绍了SAXS技术的测试原理及数据分析方法,以及该技术在时效型铝合金析出相中的研究现状,包括不同的加工方式、热处理制度及合金成分等因素对析出相结构参数的影响,并展望了未来的研究及发展方向,如提高分辨率和灵敏度、提升原位实验能力、融合多模态表征方法、发展自动化和高通量测试及发展智能化和自动化数据分析方法及技术。     

采用同步辐射小角X射线散射技术研究Al-Mg-Si合金的析出强化行为（英文）

研究Al-Mg-Si合金在等温时效过程中的析出强化行为及其对力学性能的影响。利用原位同步辐射小角X射线散射(SAXS)技术和透射电子显微镜(TEM)对纳米析出相及其结构参数(尺寸、体积分数和数密度)进行表征。结果表明,棒状β’’析出相优先沿其纵向尺寸生长,但径向尺寸在时效5 h后达到峰值。如预测与测量的屈服强度和硬度结果所示,纳米析出相的尺寸和体积分数的增大与析出强化定量相关。SAXS为Ashby-Orowan模型提供了更可靠的输入参数,这有助于提高模型的预测精度和泛化能力。研究表明,随着时效时间的延长,Al-Mg-Si合金预测力学性能的演变与β’’析出相的平均半径和体积分数有关。     

X射线小角散测量氮化铁磁性液体中颗粒的粒度

通过X射线小角散射测定了氮经铁磁性液体中氮化铁纳米级磁性颗粒的粒度分布和平均粒度。通过和透射电镜检测得到的粒度结果进行比较,发现两者得到的检测数据误差不超过10％。由此可以证明X射线小角散射方法可以适用于磁性液体中纳米粉末的粒度分布和平均粒度测量。     

金属材料X射线散射比的测定

通过实验对铁、铝材料经X线射透照时产生的散射X射线进行了测量,得出了透照焦距与散射比的关系曲线,管电压和散射比、板厚与散射比的关系曲线。最后提出了在实际探伤时散射X射线的防护措施。     

Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效过程中微结构演化的小角X射线散射法研究

利用小角X射线散射(SAXS)技术测试了Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃时效时析出相粒径的统计尺寸。结果表明,Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃下时效,保温时间在1.5~3.5 h间,析出相的粒径统计大小为4.97~5.48 nm,析出相粒子随时效时间延长无明显长大;使用透射电子显微镜观测时效温度为470℃时效时间为2.5 h样品中析出相粒子,测量粒径约为5 nm。2种测量方法所获得的析出相粒径尺寸无明显差异,相互吻合较好。证明小角X射线散射法测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸是准确的。该方法可用于测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸,比透射电镜测量方法更具有统计意义和参考价值。     

使用X射线康普顿散射的在线密度测量系统

建立了一个基于X射线康普顿散射的密度测量系统,安装在工业生产线使用。这个计算机控制系统自动无损测量粉末冶金中间产品(未烧结状态)的局部密度(几个立方毫米)。对密度范围在6～7.3g·cm~(-3)的铁粉压制产品,用工业X射线管和多孔准直器测量系统在40s内可得到精度优于1％的密度测量。     

小角X射线衍射技术在TiAlN涂层中的应用

主要采用常规X射线衍射法(XRD)和小角X射线衍射法对微米级厚度的Ti0.5Al0.5N涂层分别进行了物相检测、晶格常数计算和残余应力测定,并对测量结果进行了比较.结果表明:常规XRD法得到的图谱中基体信息强,而小角XRD法排除了基体衍射峰的干扰,更好地反映出TiAlN涂层信息;与常规XRD相比,小角XRD技术能显著降低晶格常数测量误差,有效测定TiAlN涂层的残余应力值.     

含Li的Al-Zn-Mg-Cu合金沉淀析出过程的定量分析

应用小角度X射线散射技术结合TEM分析定量的描述Al-Zn-Mg-Cu-Li合金时效过程中析出相尺寸分布和形貌等信息。通过分析确定合金在几种时效状态下析出相为轴比在0．2～0．4之间的扁回转椭球形。确定了析出相特征尺寸的对数正态分布和质量依回转半径的Maxwell分布。并分析分布曲线随动力强度Ks的变化特征,可以看出,析出相尺寸和质量分布曲线基本满足随动力强度增加,几何平均值增加,分布范围变宽。     

纳米粒子粒径评估及测试方法的比较

本文介绍了透射电镜综合分析—分散法测定纳米粒子粒径的方法,并将此法与X射线小角散射法及透射电镜暗场法测粒径进行了实验与分析的比较。认为采用X射线小角散射法与透射电镜综合分析—分散法相结合测定评估纳米粒子粒径可以以较快的速度得到准确的结果、综合的信息。     

时效析出过程中Al-4.74Cu-0.50Mg-0.30Ag合金的 小角度X散射研究

通过同步辐射小角度X散射实验方法(SAXS)、透射电镜(TEM)和力学性能测试,研究Al-4.74Cu-0.50Mg-0.30Ag合金单级时效过程中的沉淀析出行为。结果表明：合金在单级时效过程中的主要析出相为Ω相和少量的θ ′相,随着时效时间的延长,析出相的径向尺寸明显增大,宽度方向变化较小,逐渐演变成为薄片状,析出相尺寸先增大后趋于稳定,其体积分数先增大后减小,最后再逐渐增大,且增大速率降低。     

空化处理油酸钠体系一水硬铝石聚团行为

通过小角激光散射法研究了空化处理(HC)油酸钠体系一水硬铝石聚团行为。结果表明：短时间(＜15 min)空化处理没有改变油酸钠化学性质,但导致了纳米气泡的生成;絮体粒径随油酸钠浓度、空化强度、空化时间的增加而逐渐增大,随搅拌转速、搅拌时间的增加而先减小后增大,最大为31.278 μm,最小为15.628 μm;絮体质量分形维数随油酸钠浓度、搅拌转速、搅拌时间的增加而先增大后减小,随空化强度、空化时间的增加而逐渐减小,最大为1.912,最小为1.692;空化处理油酸钠溶液没有改变絮体性质总体变化规律,但导致絮体粒径相对增大、质量分形维数相对减小;空化溶液中纳米气泡桥联诱导形成大而松散的絮体,促使颗粒聚集过程向有限扩散集团凝聚转变。总体而言,纳米气泡越多,絮体性质变化越明显。     

Small angle X-ray scattering used in precipitation in AlZnMgCuLi alloy

1　INTRODUCTION7XXXseriesalloysareusedextensivelyinaerospaceindustry .Inrecentyears ,developinghighstrengthandlowdensitymaterialsisthemainaimformostresearchers .Al Lialloyshavemanymeritssuchashighspecificstrength ,highspecificmodulusandlowdensity .InordertotakeadvantageofAl Lialloys merits ,Lihasbeenaddedtonormalaluminumalloy .ManynewalloysystemsweredevelopedsuchasAl Cu Li,Al Cu Mg LiandAl Mg Lialloys[1] .Manystudieshavealsobeenfocusedon 7XXXseries(AlZn MgCu)containingLi.The pr…     

纳米稀土金属Gd的磁性及分形特征

采用惰性气体保护蒸发凝聚技术制备出粒径为４～１５ｎｍ的稀土金属Ｇｄ微粉（ｎｍＧｄ）。经振动样品磁强计测试，表明ｎｍＧｄ微粉在某一特征粒径ｄｃ时磁化率χ取得最小值。利用小角Ｘ射线散射方法分析了ｎｍＧｄ微粉的三维生长分形特征，表明ｎｍＧｄ微粒聚集体系呈质量分形，制备气压越小则分维系数Ｄｆ越小。微粒生长模型是扩散限制聚集（ＤＬＡ）与扩散限制团聚聚集（ＤＬＣＡ）模型共存，相应这两个模型阶段的分维系数Ｄｆ存在一特征粒径ｄｆ。根据纳米微粒理论对ｎｍＧｄ微粉体系的量子尺寸效应的特征尺寸ｄｑ进行了估算，并就三种特征粒径ｄｃ、ｄｆ和ｄｑ进行了分析和比较     

贝氏体钢中贝氏体铁素体纳米结构

通过ＴＥＭ 和ＨＲＴＥＭ 观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素体的组织结构及其纳米尺度。贝氏体铁素体由亚片条组成,亚片条宽度约１００ ～２００ｎｍ ,长度不等;亚片条又由亚单元组成,其纳米尺度为１００ ～２５０ｎｍ ,形貌呈方形、长方形、圆形和无规则外形等多种形貌;亚单元又由更小的基本单元组成,其尺度约在几个纳米到十几个或二十几个纳米范围。最小单元之间呈小角度界面结合。