超声雾化方法中两步沉积对YBCO薄膜性能的影响

用自行研制的超声雾化装置在{110}<011>织构的Ag基带上直接沉积了YBCO涂层超导薄膜, 结果发现一步沉积所得YBCO薄膜的表面有许多白色小颗粒, 而且薄膜的织构和临界电流密度都较低, 这是在900℃高温沉积过程中大量的Ag蒸发和扩散到YBCO膜层中所致. 于是本文提出分高低温两步沉积的实验方案, 即700℃先沉积15min, 再升温到900℃沉积30min, 通过SEM对薄膜表面和EDS能谱对薄膜的断面进行分析可知, 两步沉积的YBCO薄膜中Ag的含量大大降低, 而且薄膜的织构和临界电流密度得到明显改善和提高, 最后通过两步沉积制备了15cm长、临界电流密度高于10⁴A/cm²的YBCO超导薄膜.     

MOD工艺在Ag基带上制备YBCO薄膜烧结气氛的探讨

采用MOD工艺成功地在多晶Ag{110}<110>基带上制备出了YBCO膜.应用X射线衍射仪测试薄膜的成分及织构,用扫描电镜观测薄膜的表面形貌.通过标准四引线法测量薄膜的超导电性,通过实验得出,在MOD制备YBCO膜烧结过程中,烧结气氛湿度对薄膜的形成、纯化起到了关键的作用.在优化的烧结工艺条件下,在多晶Ag{110}<110>基带上制备出了Jc=1.2×104A/cm2(77K,0T)的YBCO薄膜.     

Ag基底织构和表面状况对YBCO薄膜性能的影响

采用MOD方法在三种不同织构和表面状态的Ag基底上制备了YBCO薄膜,研究了Ag基底的织构和表面状态对YBCO超导薄膜的影响.在真空中退火的Ag基底上沉积的YBCO薄膜仅有c轴取向,且薄膜表面有很多平行条纹,薄膜的连接性不好,J_c不高;在氩气气氛中退火的Ag基底上沉积的YBCO薄膜,具有很强的c轴取向和良好的面内织构,J_c相对较高为1.2×10⁴A/cm²;冷轧Ag基底沉积的YBCO薄膜织构没有氩气退火的Ag基底上的强,但薄膜的表面平整,连接性好,临界电流密度最高为1.5×10⁴A/cm².     

低碳Cr-Mo系深冲双相钢组织与织构演变

通过组织观察以及TEM与XRD技术研究了低碳Cr-Mo系深冲双相钢组织与织构演变规律。结果表明:奥氏体未再结晶区终轧有利于形成{112}〈111〉织构,冷轧过程中{001}〈110〉,{112}〈110〉与{223}〈110〉织构稳定增加,退火过程中形成有利于深冲性能的〈111〉//ND以及{554}〈225〉与{332}〈113〉织构;820℃与860℃临界区退火后γ纤维织构密度差异较小,但是高温退火增大{111}〈110〉与{111}〈112〉织构的取向密度差值,归因于贝氏体中的固溶碳以及贝氏体相变时的变体选择;高温卷取能诱发热轧板中Mo基碳化物粒子析出,并在退火保温过程中回溶,既能发展再结晶织构,又能促进第二相形成。     

高硅钢薄板退火过程中的织构演变

采用传统的轧制和退火工艺制备了0.30mm厚的6.5%（质量分数）Si高硅电工钢薄板,采用X射线衍射技术对退火过程中的再结晶织构进行了研究。冷轧高硅钢薄板700℃退火形成以{111}〈112〉为峰值的γ织构（〈111〉∥ND）和以{001}〈210〉为峰值的{001}织构;而900℃以上温度退火则形成强{001}〈210〉织构。进一步的研究表明是在晶粒长大过程中{001}〈210〉发展成为主要再结晶织构组分。     

LY12铝合金的再结晶织构及晶界特征分布

利用X射线定量织构分析术和背散射电子衍射花样术,研究了冷轧LY12铝合金的再结晶织构及重位(CSL)晶界的分布.结果表明,高温退火样品的再结晶织构与冷轧样品的织构相似;预回复低温退火具有增强再结晶立方{001}〈100〉织构和降低退火S{123}〈634〉、C{112}〈111〉及B{110}}〈112〉织构组分的作用;高强度的再结晶立方织构和一定强度的S织构共存的样品,∑7重位晶界具有较高的出现频度.     

单晶Ag基底上YBCO膜外延机理的研究

采用PLD方法在(100),(110)和(111)3种单晶Ag上沉积YBCO超导膜,从实验结果可知,在(100),(110)Ag单晶上沉积的YBCO膜是外延生长的,都具有良好的双轴取向,在(100)单晶上的外延关系(001)YBCO ||{100}Ag,[100]YBCO或[010]YBCO||<100>Ag.在(110)单晶上的外延关系(001)YBCO ‖{110}Ag,[100]YBCO或[010]YBCO ‖<100>Ag.但在(111)Ag单晶上沉积的YBCO膜只有很强的c-轴织构,面内取向不唯一.我们从晶格错配率的角度研究了其外延机理,对实验结果给予了合理的解释.     

800MPa冷轧热镀锌双相钢组织性能及其织构演变

对800MPa级热镀锌双相钢热轧、冷轧及退火后的显微组织进行了观察,分析比较了热轧和退火后的力学性能,并考察了其织构演变过程.结果表明:实验用钢经820℃保温140s热镀锌退火后,可获得抗拉强度819MPa,伸长率为17%的铁素体+马氏体双相钢,铁素体晶粒尺寸在1.5~4μm之间,马氏体体积分数为34%左右;热轧织构密度较弱,但已呈现出γ织构的雏形;冷轧后α织构和γ织构密度显著增长;热镀锌退火后α织构变化不大,不利织构{001}〈110〉织构密度有较大程度地攀升,γ织构取向密度值波动很大,最大织构组分为{112}〈110〉织构;快冷过程中形成的马氏体阻碍了有利织构{111}的发展,使得不利织构{001}〈110〉得到一定程度的发展.     

超低碳、氮Cr17铁素体不锈钢低温轧制工艺中织构演变

研究了铁素体不锈钢在低温轧制过程中织构演变及γ纤维再结晶织构的形成机制。结果表明：1.冷轧退火板厚度方向各层织构特征存在显著差异,这主要是由于低温轧制过程中沿板厚方向不同应变状态导致的热轧织构悌度的遗传;2.热轧及退火后,表层织构以剪切织构组分为主,冷轧后得到主要组分集中在{112}〈110〉和{111}〈110〉的冷...     

高强Ti-IF钢铁素体区热轧和冷轧过程织构演变规律

为了揭示铁素体区热轧、冷轧和退火过程中高强Ti-IF钢中织构的演变过程,采用X射线衍射仪研究了铁素体区热轧及随后的冷轧和退火织构的特点.研究表明,在铁素体区热轧后,表面和中心面的织构类型和强度不尽相同,表面上的主要织构组分是剪切织构{110}<001>,而中心面上的主要织构组分是{001}<110>～{223}<110>和{111}<110>,由于织构的遗传性,冷轧和退火后的织构在表面和中心面上也不相同;经不同压下率冷轧后,织构变化趋势一致,表面上{110}<001>组分消失,{001}<110>成为最强组分,而中心面上最强组分由{001}<110>沿α取向线向{112}<110>偏移,冷轧织构由α织构和γ织构组成;退火后,表面上织构的变化与以往结论有所不同,{001}<110>～{112}<110>组分减弱,而γ取向线上的{111}<123>组分增强,{111}<112>和{111}<110>减弱.     

全化学溶胶-凝胶方法在Ni金属基带上金属氧化物的制备及其在YBCO覆膜导体制备中的应用研究

今天,基于高性能YBCO覆膜导体技术的第二代高温超导导线正在得到越来越多的重视和研究.尤其是近几年来,采用全化学溶胶-凝胶方法在金属基带上制备YBCO覆膜导体的技术,由于具有成本低、可以精确控制金属组元的配比、可以在复杂形状表面均匀成膜等特点,引起了世界范围内广泛的兴趣和研究.本文主要报道采用全化学溶胶-凝胶工艺在RABiTS Ni双轴织构金属基带和我们新近发展的ISM工艺Ni双轴织构金属基带上织构金属氧化物(CeO2、BaxSr1-xTiO3)的制备及其表征.着重讲述RABiTS工艺和ISM工艺的不同原理以及在这两种金属基带上织构氧化物的形成过程和结构差别.最后,讲述我们在多层氧化物缓冲层制备方面的一些尝试以及在此缓冲层上YBCO超导层的制备及结果.     

YBCO覆膜导体低成本制备研究

报道新近发展的离子束结构改性(ISM)技术以及同步织构(STEX)技术在YBCO覆膜导体制备中的最新进展。采用TFA-MOD工艺成功的在LaAlO_3(100)衬底上制备出了临界电流密度高达6.5 MA/cm~2 (77K,0T)的YBCO超导薄膜,其超导转变温度接近91K;同时还在LaAlO_3(100)衬底上成功地采用溶胶-凝胶工艺制备出了具有高度外延双轴织构取向的SrTiO_3缓冲层材料;在YSZ(100)衬底上采用溶胶-凝胶工艺制备出了具有高度双轴织构取向的CeO_2缓冲层材料。随后在这两种衬底上采用TFA-MOD工艺沉积的YBCO超导薄膜也获得了超过1MA/cm~2(77K,0T)的临界电流密度。作为制备实用化YBCO超导带材的新路线,在数厘米长的IBAD-YSZ/Hastelloy金属基带模板上,采用低成本化学溶液方法依次制备出了高质量的CeO_2缓冲层和YBCO超导薄膜,获得了高达1.2MA/cm~2(77K,0T)的临界电流密度。为长超导带材的制备打下了很好的基础。提出了在金属基带上制备YBCO覆膜导体的新方法一同步织构(STEX)法。用该方法可以有效解决RABiTS方法中的金属基带热处理变软...     

冷轧Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金退火再结晶组织和织构的演变

利用维氏硬度计(HV)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),研究了90%冷轧Al0.3CoCrFeNi高熵合金在900℃退火过程中的微观组织和织构演变规律。结果表明:退火0.5h合金发生完全再结晶,退火孪晶形成于再结晶面心立方(FCC)晶粒内;经退火1h后,富集Al-Ni原子的有序体心立方(BCC)相优先于FCC相的晶界处形核,且FCC相和BCC相均随着退火时间(1h~10h)的延长而发生晶粒长大。再结晶FCC相的织构组分主要为强{123},〈634〉S织构和强α-{110}纤维织构,{001}〈100〉立方织构随着退火时间的延长也逐渐转化为强织构;再结晶过程的进行使无择优取向的初始BCC晶核选择性长大,{111}〈112〉织构从而演变为强BCC相织构。     

无取向硅钢晶粒长大过程中应力对织构和晶界变化的影响

采用EBSD技术研究了有、无拉应力作用下无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化的规律。结果表明:在晶粒生长期间,无应力作用下的硅钢中,{111}〈112〉,{111}〈110〉织构组分强化,而{100}〈001〉织构组分弱化;与无拉应力作用下的情况相比,施加5MPa的拉应力时,{111}〈112〉,{111}〈110〉织构组分强化的速率下降,{100}〈001〉织构组分变化不明显。对于在晶粒生长期间持续变化的{111}〈112〉,{111}〈110〉和{100}〈001〉织构组分而言,虽然有、无拉应力作用下硅钢的{111}〈112〉和{111}〈110〉织构组分的高取向差角度晶界频率均下降,而{100}〈001〉织构组分的高取向差角度晶界频率则上升,但当有拉应力作用后,{111}〈112〉和{111}〈110〉织构组分的高取向差角度晶界频率下降的速率变小,{100}〈001〉织构组分的高取向差角度晶界频率上升的速率稍有变小。通过对无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化规律的研究,分析了合金原子在晶界的偏聚行为。     

冷轧形变量对异步轧制高纯铝箔织构的影响

应用取向分布函数(ODF)研究和分析了异步轧制高纯铝箔的形变织构和再结晶织构.结果表明:异步轧制高纯铝箔的形变织构除了C{112}<111>、B{110}<112>和S{123}<634>织构组分外,还有较强的CubeND{001}<110>和{102}织构.异步轧制高纯铝箔的再结晶织构由强的立方织构{001}<100>和弱的R{124}<211>织构组成.随着形变量的增加,异步轧制高纯铝箔的形变织构和再结晶织构呈现规律性的变化,{102}织构减少,S织构先增后减,速比较小时C织构近线性减少,速比较大时C织构则先增后减.异步轧制高纯铝箔的退火样品中有很强的立方织构,这与异步轧制提高高纯铝箔的形变储能有关,形变量过大时,立方织构随形变量的增加急剧减少.{102}织构有利于再结晶立方织构的加强.     

缓冲层Ta对退火Co/Cu/Co薄膜微观结构和界面互扩散的影响

用直流磁控溅射法在Si/SiO₂基底上制备了Co/Cu/Co薄膜和加入缓冲层的Ta/Co/Cu/Co薄膜,用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和俄歇电子能谱研究了薄膜的微观结构、表面形貌、织构和界面互扩散现象。结果表明:退火后薄膜中均存在{111}和{002}衍射峰,加入缓冲层Ta后,Co/Cu/Co薄膜的衍射峰强度明显增强,并存在较强的{111}纤维织构,薄膜表面孔洞及粗糙度大幅减小。退火后薄膜界面处产生互扩散现象,层状结构被破坏。缓冲层Ta提高了薄膜与基底材料间的润湿性,可有效缓解界面互扩散现象。     

轧制法制备低铁损高磁感6.4%(质量分数)硅钢及其织构演变

采用轧制法制备出具有低铁损高磁感0.23mm厚6.4%(质量分数)Si高硅钢。沿轧制方向的最终磁性能为B8=1.474 T,B50=1.714 T;P10/50=0.30W/kg,P15/50=0.88W/kg。利用X射线衍射及背散射电子衍射(EBSD)技术分析了高硅钢在轧制及退火过程中的织构演变过程。结果表明,通过采用大压下率热轧,确保热轧板次表层中产生更多的高斯织构,随后进行遗传;温轧板中粗大的晶粒有利于冷轧剪切带的形成;冷轧板经脱碳退火后生成强{210}〈001〉织构及次表层较强的高斯织构是在轧向上获得高磁感的原因,归因于其在{111}〈112〉冷轧形变晶粒内的剪切带优先形核并长大;最终退火后虽出现了随机取向,但以{310}〈001〉织构为代表的η织构得以保留并且增强,进一步提高了磁感。随着退火温度的升高及保温时间的延长,高硅钢薄板晶粒尺寸不断增大,铁损明显降低。     

3104铝合金再结晶织构的研究

应用取向分布函数(ODF)研究和分析了3104铝合金经不同工艺退火后的再结晶织构.结果表明:3104铝合金,形变织构由C{112}〈111〉,B{110}〈112〉,S{123}〈634〉织构组分组成;退火温度和保温时间对3104铝合金再结晶织构有重要影响,在低温短时退火时立方织构取向密度较弱,但随温度升高和保温时间的延长,立方织构取向密度逐渐增加,在经350℃60min,400℃60min和450℃15min等温退火后,再结晶基本完成,立方织构取向密度在400℃保温60min退火时达到最大,约为10级,但仍保留有少量冷轧织构;随着退火温度的升高,第二相粒子Al6(Fe,Mn)和Al(Fe,Mn)Si在再结晶过程中起到了粒子促进形核作用(PSN).     

Cu-Cr-Zr系合金变形过程中的织构分析

对Cu-Cr-Zr系合金铸锭进行热轧、固溶和冷轧,利用X射线衍射仪测试合金材料不同状态下的织构,分析各个状态下的织构种类及其演变规律.结果表明:热轧后材料中主要织构为Copper{112}〈111〉(C)织构、Brass{011}〈211〉(B)织构和S{123}〈634〉织构,存在微弱的立方织构{001}〈100〉;固溶后材料中织构的强度降低,立方织构消失;冷轧后材料中织构的强度随着变形量的增加而强度增加,冷轧过程中主要织构也是C织构、B织构和S织构,在冷轧初期出现Goss{011}〈100〉(G)织构,随后G织构慢慢减弱,直至消失.     

常化退火处理对无取向硅钢组织和织构的影响

采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了常化退火处理对无取向硅钢热轧板和成品退火板显微组织和织构的影响。结果表明:常化退火处理消除了热轧板中的变形组织,促使变形晶粒完成再结晶;常化退火处理使高斯织构和立方织构易通过再结晶在变形带内形核和长大,可显著降低成品退火板的{111}和{112}不利织构组分的占有率,提高{100}和{110}有利织构组分的占有率,从而有利于提高无取向硅钢成品板的磁性能。