去合金化工艺对纳米多孔铜孔结构的影响

以Mn-Cu合金为前驱体合金,在酸溶液中腐蚀去合金化成功制备出孔径尺寸为纳米量级的纳米多孔铜。 研究了去合金化工艺参数中的酸溶液成分、腐蚀时间及腐蚀温度对最终纳米多孔铜孔结构及Mn的选择性腐蚀程度影响。结果表明：在0.1 mol/L HCl溶液中自由腐蚀去合金化后可得到孔结构均匀的纳米多孔铜;随着腐蚀时间的延长,孔结构有显著变化,腐蚀2 d所得纳米多孔铜样品的孔结构呈蜂窝状,腐蚀5 d所得样品的孔结构呈均匀的三维网络状结构,而后随着腐蚀时间的延长,孔壁逐渐粗化;随着腐蚀温度升高到60 ℃,样品中的残余Mn含量降低明显。通过调整去合金化工艺,实验所制备的纳米多孔铜孔结构呈均匀的三维网络状,孔隙率为57.7%,平均孔径尺寸约140 nm。     

Al-Cu合金成分对去合金化制备纳米多孔铜的影响

采用快速凝固与去合金化相结合的方法制备纳米多孔铜,用XRD、SEM分析样品的相组成和微观形貌,研究前驱体AlCu合金成分对纳米多孔铜微观结构及Al2Cu、AlCu协同性腐蚀的影响.结果表明:Cu原子分数为33％时,去合金化后形成具有双连续结构的纳米多孔铜;Cu原子分数为38％时,形成比表面积更高、更均匀细小的双连续结构纳米多孔铜,平均孔径尺寸约100 ～ 150 nm,平均系带尺寸约50 ～ 80 nm;Cu原子分数为43％时,形成了双连续结构的纳米多孔铜并在其中分散着纳米颗粒聚集体;Cu原子分数为50％时,形成了纳米颗粒聚集的纳米多孔铜.实验发现,Al2Cu、AlCu腐蚀的协同作用对双连续结构的形貌有重要的影响.     

去合金化Mn-Cu合金制备纳米多孔铜及其形貌演化研究

在不同腐蚀介质中研究了化学及电化学去合金化Mn-Cu合金制备纳米多孔铜(NPC)条件及其形貌演化规律.结果表明,腐蚀介质对纳米多孔铜形成有显著影响,酸性强弱会直接改变孔径大小,在酸性更弱的有机酸中由于配合物的形成,在表面获得规则球状结构.Mn-Cu合金去合金化演化行为研究显示区域腐蚀、均一多孔演化以及多孔结构粗化构成整个去合金化过程.此外,进一步研究发现电化学电位同样对纳米多孔形貌影响显著,-0.2 V及0V可选择性腐蚀掉Mn原子,形成均一多孔结构,而0.2 V下Mn、Cu原子的共同溶解导致非多孔形貌的产生.     

Cu0.3Mn0.7去合金化制备纳米多孔铜块体材料

采用去合金化法对Cu0.3Mn0.7合金进行自腐蚀制备出厚度为1 mm的纳米多孔铜块体材料。采用XRD、SEM、EDS、AAS等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明：样品在室温0.1 mol/L盐酸溶液中自腐蚀10 d,得到成分单一,结构均匀的三维连通纳米多孔铜块体材料,其表面平均孔径尺寸约125 nm,平均骨架尺寸约80 nm,横截面平均孔径尺寸约300 nm。     

铸态和喷射成形高锰ZA35合金的组织与耐蚀性

本试验利用喷射成形技术制备含Mn3.5%@ZA35合金坯,比较了铸态和喷射成形态合金的微观组织和耐蚀性能.研究表明:喷射成形态合金晶粒细小,组织分布均匀;元素Mn在铸态组织中主要以大量富Mn独立硬化相分布于晶界或晶界附近,喷射成形合金组织中富Mn相消失,元素Mn溶入基体,固溶度大大提高.具有细晶组织的喷射成形态合金固溶时效处理可明显减小电化学腐蚀倾向.     

元素Cu、Mn及热处理对Al-20Si合金组织及力学性能的影响

在Al-20Si合金中添加含Cu、Mn元素的中间合金,熔炼得到Al-20Si-0.2Cu-0.3Mn、Al-20Si-0.6Cu-0.5Mn、Al-20Si-1Cu-0.7Mn和Al-20Si-1.4Cu-0.9Mn的Al-Si合金。采用金相显微镜、拉伸试验机、布氏硬度计等对铸态及固溶处理+人工时效(T6)热处理态的不同Cu、Mn含量的Al-20Si合金的微观组织及力学性能进行研究。结果表明:Cu、Mn元素可以细化Al-20Si合金中的初生硅和共晶硅,使其组织均匀化,并提高Al-20Si合金的抗拉强度和布氏硬度。Cu、Mn元素的合理添加量分别为1wt%和0.7wt%,此时铸态Al-20Si合金的抗拉强度达到最大值(238 MPa),T6热处理态Al-20Si合金的硬度达到最大值(212 HB)。T6热处理可以改善Al-20Si合金中的Si相,细化初晶硅和共晶硅,消除枝晶,并形成固溶强化。     

微合金化元素对镁合金组织与性能的影响

在镁合金中添加微量元素Mn和Sc,研究了其铸态、均匀化态与固溶处理态的微观组织,分析了合金化元素对镁合金时效硬化行为的影响。结果表明,复合添加Mn和Sc镁合金的挤压态组织明显细化,时效处理后析出的细小Mn2Sc相起到了明显的时效强化效果。     

Ag_(15)Cu_(85)二元合金制备纳米多孔银的去合金化工艺研究

采用冷辊旋凝凝固法制备Ag含量为15at%的Ag-Cu二元合金薄带。在5wt%硝酸溶液中,通过去合金法制备纳米多孔银。利用X射线衍射仪(XRD)与扫描电镜(SEM)分析纳米多孔银的相组成和微观形貌。研究了Ag-Cu合金腐蚀温度以及腐蚀时间对纳米多孔Ag微观结构及形貌的影响。结果表明:初始合金薄带是由α-Cu(Ag)相与中间相ζ-Ag2Cu相组成。去合金后得到的合金薄带中ζ-Ag2Cu相和α-Cu(Ag)相完全消失,仅剩fcc-Ag相;随着腐蚀时间的延长,腐蚀介质从合金表面逐渐渗透到内部,使得纳米孔洞/韧带结构特征尺寸逐渐均匀;而去合金化温度由30℃升高到90℃,Ag原子表面扩散率随之增大,活性组元的腐蚀速率加快,获得纳米孔洞结构所需的时间缩短,并且结构更均匀化。90℃进行试验最佳,节能省时。     

Mn微合金化对Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金组织演变和力学性能的影响

通过OM、EBSD和TEM等研究了Mn微合金化对新型近α Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.5%（质量分数）的Mn元素可以将合金的铸态微观组织从3.28 μm细化到2.65 μm,使其抗拉伸强度从882 MPa提高到966 MPa,但延伸率从7.8%下降到5.1%。锻造后的2种合金的晶粒尺寸趋于一致,微观组织趋于等轴化且Mn微合金化后的组织更加均匀。锻造后,Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金的抗拉伸强度和延伸率增加到966 MPa和16.4%,而含有0.5%（质量分数）Mn元素的合金具有更高的抗拉伸强度,达到了1079 MPa,同时延伸率达到了15.8%。结论表明,强度的提高可以归因于Mn元素的固溶强化效应,同时Mn微合金化处理使合金中的Al元素富集于α相,有利于提高合金的强度和塑性。     

去合金化制备纳米片阵列和纳米球颗粒多孔锡

以Mg₈₉Sn₁₁(二元合金)为前驱体合金,在腐蚀介质中通过去合金化方法成功制备了纳米片阵列和纳米颗粒形貌的多孔锡。通过调整腐蚀介质和腐蚀时间研究了纳米多孔锡的形貌结构以及去合金化程度的影响因素。结果表明,在酸性腐蚀介质中去合金化,能够获得双连续结构的纳米多孔锡结构。其中,在0.1%H₃PO₄溶液中,孔壁由不连续的纳米球颗粒堆积而成,而在0.1mol/L HCl溶液中,孔壁为纳米片结构,形成了纳米片阵列的多孔锡;而在中性的NaCl溶液中,同样成功制备出了均匀的纳米片状阵列多孔锡。在5%的NaCl中,随着去合金化时间的延长,多孔形貌从均匀的纳米片阵列多孔转变为团簇状的纳米多孔形貌。去合金化1h时,表面形成了均匀的纳米片阵列多孔结构,6h后表面开始生成不连续的团簇状多孔形貌,并最终演化为连续起伏的片状纳米锡多孔结构,其孔径平均尺寸保持在50nm。通过对去合金化工艺进行调整,制备了不同形貌的纳米多孔锡结构。     

纳米多孔铜制备及其电化学性能研究

通过真空熔炼和快速凝固技术制备了Cu-55Al(at%)合金铸锭和快淬薄带,用稀盐酸浸泡法对所得合金进行了化学脱合金。采用XRD、SEM和TEM等方法对脱合金前后的相组成及微观形貌进行了表征。结果表明,合金原始物相均由AlCu和Al2Cu相组成,快淬薄带中Al2Cu相含量更高。二者经脱合金后均能获得三维无序网状多孔铜,孔带平均尺寸分别为83、58 nm。此外,块体多孔铜中虽有少量Al残余,但孔带光滑完整。而合金薄带虽然能够完全脱Al,但孔带表面粗糙,并含有少量的Cu2O。电化学测试表明,多孔铜在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度较光滑铜电极提高了25倍,同时还表现出优良的电容性能。     

再结晶退火对Mg-1.5Y板材组织、织构及性能的影响

利用十字交叉轧制工艺制备了Mg-1.5Y合金板材,研究了再结晶退火(475℃/15 min)对其微观组织、宏观织构、力学性能及成形性能的影响.结果表明,退火促使轧制板材发生强烈的静态再结晶,形成均匀的等轴晶组织.轧制态板材呈现出近圆形-双峰织构分布特征,(0002)面极点由法向(ND)向轧制方向2(RD2)倾转大约±2...     

Fabrication and characterization of monolithic nanoporous copper through chemical dealloying of Mg–Cu alloys

A new Mg–Cu system has been developed to fabricate monolithic nanoporous copper (NPC) ribbons and bulk NPC through chemical dealloying in a 5 wt.% HCl solution. The microstructures of the NPC ribbons were characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis. The results show that the compositions of the melt-spun Mg–Cu alloys have an important effect on the dealloying process and microstructures of the NPC ribbons. Moreover, the synergetic dealloying of Mg₂Cu and MgCu₂ in two-phase Mg–Cu alloys results in the formation of NPC with a uniform porous structure.     

Phase formation regularities in nanometer powders of Al-Cu-X ternary alloys prepared by gas evaporation process

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮａｎｏｍｅｔｅｒａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒｓａｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｐｏｓｓｅｓｓｎｏｖｅｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ｗｈｉｃｈｃａｎｎｏｔｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｉｎ ｐｕｒｅｍｅｔａｌｎａｎｏｍｅｔｅｒｐｏｗｄｅｒｓａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｂｕｌｋｍａ ｔｅｒｉａｌｓ[1,2 ] .Ｍａｎｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｓｅｖｅｒａｌｔｅ…     

Influence of phase constituent and proportion in initial Al–Cu alloys on formation of monolithic nanoporous copper through chemical dealloying in an alkaline solution

An alkaline medium has been used to fabricate monolithic nanoporous copper (NPC) ribbons through chemical dealloying of melt-spun Al–Cu alloys with 33–50 at.% Cu. The results show that phase constituent and proportion in the initial alloys have a key influence on the formation of NPC. The alloy ribbons comprising one or a combination of Al₂Cu and AlCu can be fully dealloyed in alkali solution only when there is no or a minor AlCu in the initial alloys. Additionally, the length scales of ligaments/pores in NPC can be broadly modulated by simply changing the amount of AlCu in the initial alloys.     

Study on Micron Porous Copper Prepared by Physical Vacuum Dealloying

Porous copper was prepared successfully by physical vacuum dealloying method using the Cu Zn alloy precursors(Cu30Zn70, Cu40Zn60 and Cu50Zn50 alloys). The micron porous copper showed a three-dimensional continuous porous structure with 1–5 μm pore size. With the increase of the Zn content in the CuZn alloy, the pore structure of the porous copper was more uniform and ordered. Temperature was the key factor for physical dealloying, and the optimized temperature was 500 °C for the CuZn alloy. The pores would fuse and disappear when the temperature was over 500 °C.Physical vacuum dealloying was an effective preparation method for porous copper, which can be used to prepare other porous metals based on the sublimation and the Kirkendall effect.     

轧制变形量对Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响

本文以Zn-3Cu合金为研究对象。研究了轧制变形量对Zn-3Cu合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,随着轧制变形量的增加,Zn-3Cu合金基体晶粒细化程度不断加深,合金中的CuZn5相沿着轧制方向不断被拉长并出现部分断裂。Zn-3Cu合金的强度先增后减,塑性不断增强,60%变形量的Zn-3Cu合金具有最高的屈服强度,达到了263.1 ± 4.9 MPa。 随着变形量增加,轧态Zn-3Cu合金的耐腐蚀性能逐渐减弱,铸态Zn-3Cu合金表现优异的耐腐蚀性能。