Mo/AlN/Mo功能梯度材料的制备

实验选用细粉AlN和Mo粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术进行Mo/AlN/Mo功能梯度电极材料的制备与表征,采用X射线衍射(XRD)法确定SPS烧结块体的相组成,用扫描电子显微镜(SEM)观察块体断口的显微结构,用阿基米德法和HXD-1000型显微硬度仪对块体的硬度和密度进行测试。研究发现:金属Mo与AlN混合烧结后并没有发生化学反应,只是简单的复合,Mo/AlN/Mo块体抛光截面层对称结构清晰,中间层为AlN层,最外层为金属Mo,过渡层均匀且结合良好,没有发现裂纹等缺陷,符合梯度设计要求。当Mo含量为70%时,Mo/AlN复合材料的硬度值下降缓慢,由于高韧性金属Mo的加入提高了AlN的韧性而同时缓和了其硬度,这使金属Mo层和AlN陶瓷层之间的结合稳定,这种过渡利于Mo/AlN/Mo功能梯度材料的内部结合;当Mo/AlN复合材料的Mo含量达到70%时致密度曲线有明显的上扬达到99.3%,随后致密度曲线随着Mo含量的增加而下降,这由于随着Mo含量的增加烧结后晶粒尺寸逐渐长大造成的。在Mo含量小于19%之前,介电常数有指数增长的趋势,Mo/AlN复合材料的导通阀值为Mo含量大于19%。     

气源流量对所制备Me-DLC膜性能的影响

介绍了一种新型的DLC膜制备方法--ECR(电子回旋共振)微波等离子体气相沉积结合磁控溅射的方法.采用该法通过溅射石墨靶和金属钛靶在不锈钢基底上制备了具有Ti/TiN/TiN(N,C)中间层结构的碳薄膜.研究了制备时不同气源流量对薄膜的表面形貌、硬度、摩擦磨损性能、表面能等的影响.     

工艺参数对非平衡磁控溅射Ti/TiN/Ti(C,N)薄膜硬度的影响

 采用中频非平衡磁控溅射工艺，在316L不锈钢、高速钢和硬质合金3种基体材料上制备Ti/TiN/Ti(C,N)膜系的硬质薄膜。通过改变工作气氛、基体负偏压等工艺参数，对制备薄膜的硬度进行检测分析，结果表明：在Ti(C,N)薄膜的制备中，工作气氛和基体负偏压是影响薄膜硬度的主要因素。当工作气体的通入比例C2H2/(N2+Ar)＜1/9时，薄膜硬度较高。当通入的乙炔(C2H2)流量增加时，会明显降低薄膜硬度。当基体负偏压在一定范围内增加时，薄膜硬度随之逐渐提高；当负偏压增加到200 V时，薄膜硬度最大；负偏压超过200 V，薄膜硬度明显下降。基体材料对薄膜硬度的影响较大，在不同基体材料上镀制同一种硬质薄膜时，薄膜硬度不同；3种基体材料上沉积薄膜的硬度数316L不锈钢基体上的薄膜硬度最低。     

二维二硫化钼纳米薄膜材料的研究进展

作为过渡金属硫族化合物,二硫化钼具有可调带隙的二维层状材料,其特有的性质引起科研工作者的广泛关注,在光电子领域有着广阔的应用前景。文章介绍了二硫化钼的结构及其性质,以及常见的制备二硫化钼纳米薄膜的方法。给出了表征二硫化钼纳米薄膜的常见手段。     

含过渡金属氮化物的纳米多层薄膜增韧的研究进展

过渡金属氮化物(transition metal nitrides,TMNs)因具有硬度高、热稳定性好等特点,被作为一种硬质纳米多层薄膜在工程领域得到广泛使用.但TMNs低的韧性限制了其作为纳米多层薄膜在先进制造领域的发展.如何在保持高硬度的前提下增加薄膜的韧性,成为超硬薄膜面临的新挑战.综述了TMNs纳米多层薄膜的增...     

添加金属Mo对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了六组不同Mo添加量的硬质合金材料。在常温下测量材料的力学性能,并采用XRD、SEM等方法对材料的相结构、组织形貌等进行分析。试验结果表明,少量添加金属Mo可以细化WC晶粒,提高材料的相对密度和硬度,但是降低了材料的抗弯强度;当Mo添加量为2.4%时,材料的显微组织及综合力学性能最好。     

MoCl_4—CH_4—H_2系气相反应制取碳化钼粉

1.序言熔点和硬度特别高的、耐腐蚀又好的过渡金属碳化物在工业上之所以重要,不仅仅是作为超硬机械切削刀具的成份,而且也作为高温结构材料。碳化物粉末主要是用金属或金属氧化物与碳的固相反应来制备。然而,应用气相反应(法)制备碳化物是使人感兴趣的,因为这一方法得到超细的和相当好的烧结性能的粉末。在本文中,研究了氯化钼—甲烷—氢系碳化钼的生成,并着重研究反应条件对碳化物粉末相成份及其粒度的影响。     

纳米金属固体材料硬度及强度研究进展

金属纳米晶体材料普遍表现出高强度和高硬度的特点,但硬度值和强度值的大小与纳米晶体材料的缺陷尺寸、表面清洁度及内应力的状态有关。文章评述了近年来采用不同工艺制备的金属纳米晶体材料的硬度与强度特征,从纳米晶体材料本身的结构特点和理论计算的角度分析了其强度和硬度偏离Hall-Petch关系的原因,并对不同的理论模型解释进行了对比。     

二维过渡金属碳化物/碳氮化物（MXene）的稳定性及改进方法

二维（2D）过渡金属碳化物/碳氮化物(Mxene)材料，因其良好的亲水性、导电性、柔韧性以及高赝电容等特性，在储能、海水淡化、催化、电磁干扰屏蔽、透明导电薄膜等领域有着巨大的应用潜力。然而，由于MXene材料中活性过渡金属、表面官能团以及结构缺陷的存在，使其在无保护的环境中（含有水、氧等）很容易被氧化，导致稳定性较差。MXene材料的氧化破坏了其片状结构，降低了其电导率，限制了其更广泛的应用。本文简要介绍了MXene的结构和合成方法；综述了MXene在不同条件下不稳定的机理，即表面官能团和周围介质发生氧化反应；并从储存条件、合成方法、气氛热处理、表面电性修饰、掺杂等方面讨论了提高MXene稳定性的方法。      

纳米复合稀土永磁薄膜制备成功

日前从中科院金属研究所了解到,该所张志东研究员领导的研究小组制备出纳米复合稀土永磁块体和薄膜材料,可望成为新一代的稀土永磁材料,在信息、微型机械、微型电机等领域将有广阔的应用前景。稀土永磁材料发展到第三代后,人们仍在不懈探索具有更优异内禀磁性的新型永磁化合物。铁基稀土氮化物一度成为人们研究的热点之一。张志东研究员领导的研究小组在稀土过渡金属化合物的磁性相变、稀土亚稳相向稳态相转变的机理、纳米复合磁性材料的磁性耦合机制、量子阱效应和磁性交叉作用之间的关联等方面取得系统深入的研究成果。纳米复合稀土永磁薄…     

Cu-W、Cu-Mo薄膜的微观结构及显微硬度分析

采用磁控共溅射方法分别制备了含有W和Mo两种不同成分的铜系薄膜,用EDX、XRD、SEM和纳米压痕仪对薄膜成份、结构、形貌和显微硬度进行了分析。结果表明,制备出的Cu—W和Cu-Mo薄膜均呈晶态结构,Cu-W和Cu—Mo形成了均匀的固溶体;经650℃热处理1h后,Cu—W和Cu—Mo薄膜中晶粒长大,有富w和富Mo相从基体Cu相中弥散析出;Cu-W薄膜的显微硬度随W成分的增加先增加后降低;Cu—Mo薄膜的显微硬度随Mo成分的增加而持续升高,薄膜退火态的显微硬度低于沉积态。分析认为,以上结果的产生均因添加W、Mo所引起的晶粒细化效应和薄膜的热稳定性较差所致。     

纳米材料的合成与制备技术

综述了近年来纳米材料研究领域中合成和制备技术的进展，内容包括纳米颗粒、纳米块体材料和纳米薄膜材料的合成与制备。关键词     

Mo_2FeB_2复合硼化物的特性与应用

Mo_2FeB_2复合硼化物是日本新近开发的一种结构用金属陶瓷材料。本文在叙述硼化物特性的基础上,着重叙述了Mo_2FeB_2金属陶瓷的制造方法、特性及应用。     

两步机械球磨法制备M/TiO2复合薄膜及光催化性能研究

采用两步机械球磨法制备了M/TiO₂（M = Al、Sn、Zn、Ti）双层复合薄膜,利用光学显微镜和X射线衍射仪分析了涂层的微观结构和相组成,测定了薄膜的光催化性能,研究了过渡层材质以及球磨时间对复合薄膜光催化性能的影响。研究表明,TiO₂粉体在球磨过程中的晶体结构未发生显著变化,保持了良好的光催化活性。金属过渡层Al、Sn以及Zn将显著削弱复合薄膜的光催化活性,Ti是复合薄膜的理想金属过渡层,制备的Ti/TiO₂复合薄膜具有优异的光催化性能。随着第二步球磨时间的延长,Ti/TiO₂复合薄膜的光催化性能逐渐降低,这是由于第二层薄膜表面TiO₂含量降低的原因所致。     

稀土金属六硼化物

为充分利用我国丰富的稀土资源,加速四化造设,包头冶金研究所自一九七○年以来对某些稀土金属六硼化物的制备、成材、性能等方面进行了研究,并成动地试制出不同纯度(99％～99.99％),不同规格(粉状、棒状、异型块)的单一稀土金属六硼化物(LaB_6、CeB_6、PrB_6、NdB_6、SmB_6、EuB_6和GdB_6)、六硼化镧单晶体以及稀土金属硼化物复合体(LaB_6—BaB_6,EuB_6—LaB_6等)。稀土金属六硼化物具有熔点高、硬度大、电子逸出动低、挥发性小、抗中毒能力强、耐离子轰击能力强,反射能力强以及中子吸收截面大等优异性能,在国内外得到了广泛的应用。例如,LaB_6单体以及其复合体已成为令人满意的阴极材料,被用在各种类型的电子设备中;SmB_6和GdB_6作为辐射防护屏和控制棒材料应用在原子反应堆中;SmB_6是一种优异     

硼化物陶瓷基涂层制备技术的研究进展

硼化物陶瓷是一种新型陶瓷材料,具有诸如高熔点、高硬度、高化学稳定性以及高耐磨、抗腐蚀性等优异的综合性能,在耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域有着广泛应用,而通过多种工艺制备的硼化物陶瓷基涂层同样具有很好的性质和功能,这些优异的特性使得目前硼化物涂层在很多工程领域发挥着极其重要的作用,如超高温部件、高耐磨蚀性部件以及抗金属液腐蚀性的部件、中子辐射防护装置等。本文介绍了硼化物陶瓷基涂层的制备方法,指出了各种方法的优缺点,综述了硼化物陶瓷基涂层的研究进展及其涂层的应用情况,主要包括二元硼化物陶瓷基涂层、多元硼化物基金属涂层等,总结了目前该领域存在的问题,并对今后的发展前景进行了展望。     

MXenes在锂离子电池负极材料中的应用

MXenes(M_n+1X_nT_x)是一类二维无机化合物材料,它由几个原子层厚度的过渡金属氮化物、碳化物或碳氮化物构成。由于具有大的比表面积、快速充放电性能和小的体积变化等优点,MXenes受到越来越多研究人员的关注。研究者希望能够利用MXenes材料研发出具有优异电化学性能的锂离子电池负极材料,从而提高电池的能量密度和寿命。然而MXenes材料制备过程中产生的层间堆积和坍塌限制了其进一步的发展。目前,研究人员通过将MXenes与其他材料复合制备出具有新结构的材料,不仅可以扩大层间距,改善材料结构,还有助于改进材料的电化学性能。本文介绍了MXenes与碳纳米材料、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物和硅等材料复合改性来提高材料电化学性能的研究策略,并探讨了MXenes和碱金属等材料复合实现稳定无枝晶的锂离子电池金属负极的方案。最后,阐述了MXenes应用在锂离子电池负极材料中面临的挑战,并作出了展望。      

二维VB族过渡金属二硫属化合物的制备及物性研究

二维材料因为其简单的结构和特殊的物理化学性质近些年来受到科研人员的广泛关注。作为与石墨烯同属于二维材料家族的过渡金属族二硫属化合物(TMDs),在降低维度后,具有不同的半导体或金属特性,并由于维度的特性,将出现电荷密度波、磁性等独特物性。其中, VB族过渡金属二硫属化合物因为其相结构的多样性和物理性质的独特性而逐渐进入人们的视野。本文主要总结了近几年对于二维VB族过渡金属二硫属化合物的研究成果,从制备手段和物理性能进行介绍。制备方法主要包括机械剥离法、分子束外延法(MBE)、化学气相沉积法(CVD)等,并利用扫描隧道显微镜、拉曼光谱、电学器件等方式对物理性能进行表征。物理性能包括电荷密度波、超导电性、磁性。最后结合这些理论和相关性质的应用,对未来的研究方向和应用前景做出总结和展望。     

退火对AlCN非晶薄膜结构及力学性能的影响

利用磁控溅射方法在单晶硅基片上制备出不同Al含量AlCN非晶薄膜,随后分别在700℃和1000℃进行真空退火热处理.使用X射线衍射仪和高分辨透射电镜研究了沉积态和退火态薄膜的组织和微观结构,用纳米压痕仪测试硬度和弹性模量.结果表明,退火态薄膜组织和微观结构强烈依赖于薄膜的Al含量.经1000℃退火后,低Al含量AlCN薄膜没有出现结晶现象,但形成了分层;高Al含量AlCN薄膜中,退火促使AlN纳米晶的生成,使薄膜形成了非晶包裹纳米晶的复合结构,随着距表面深度的增加,形成的纳米晶密度和尺寸均有减小的趋势.随着退火温度的升高,AlCN薄膜的硬度和弹性模量均降低;而对于高Al含量AlCN薄膜,由于形成了纳米复合结构,硬度和弹性模量下降幅度减少.     

块体金属玻璃的研究现状

介绍了块体金属玻璃的研究和进展。阐述了常见的制备块体金属玻璃的主要方法，如熔体水淬法、铜模吸铸法、熔体喷铸与真空吸铸相结合的制备技术、压铸法、定向凝固铸造法、磁悬浮熔炼铜模冷却法、以金属玻璃为基复合材料的制备方法以及金属玻璃合金丝和管的制备，简要说明了块体金属玻璃的性能特征及应用，并提出了研究过程中值得重视的三个问题。