直接氮化法制备氮化铝纳米线

在氮、氢混合气气流中(氢气10%,体积比),以铝和氯化铵混合粉体为原料,在水平管式炉中采用直接氮化法合成了氮化铝纳米线。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对纳米线的形貌和结构进行了检测与分析;研究了铝和氯化铵的比例(质量比)、反应温度、升温速度等因素对生成物的种类、形貌和氮化铝纳米线产量的影响。研究发现,所获得的AlN纳米线为单晶六方纤锌矿结构,表面不光滑且有非晶层,而AlN纳米线依照Vapor-Solid(VS,气-固)生长机制生长。获得了较为优化的制备氮化铝纳米线的工艺条件,利用VS生长机制和气相过饱和度概念对上述影响氮化铝纳米线生长的条件进行了初步的机理分析。     

直接氮化法制备氮化铝粉末的结构特性

用金属镁（Mg）作催化剂,氮气和铝块为反应物,采用直接氮化法制备出氮化铝（AlN）粉末样品。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱仪（Raman）对样品进行结构特性分析发现,AlN样品为纯六方相结构,呈现纳米线堆积形貌,纳米线直径约60nm,且尺寸均匀。拉曼散射光谱峰值较单晶AlN向低波数方向移动,表明此方法制备的AlN纳米线存在表面拉应力。     

ADC12铝合金表面氮化铝(AlN)涂层的制备及其耐磨性能研究

为了提高ADC12铝合金材料的耐磨性能,利用多功能离子渗氮炉在ADC12铝合金表面进行离子渗氮,制备氮化铝(AlN)涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对表面AlN涂层的相结构与微观形貌进行表征;利用WS-2005涂层附着力自动划痕仪、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪和3D光学显微镜研究AlN涂层与基体的膜基结合力、摩擦系数、比磨损率和摩擦磨损机理。结果显示：表面AlN涂层的相结构为面心立方,没有发现有Al₂O₃衍射峰存在。随着渗氮时间的延长和渗氮温度的升高,表面AlN涂层的厚度逐渐增大,膜基结合力先增大再减小,在510℃、4 h时膜基结合力最大,为56.60 N。相对于基体来说,AlN涂层样品在负载1 N、进行摩擦磨损试验10 min后,摩擦系数变小,比磨损率降低,表面AlN涂层厚度越厚,减缓磨损效果越明显。ADC12铝合金表面离子渗氮所得氮化铝(AlN)涂层具有优异的耐磨损性能。     

自蔓延高温合成(SHS)氮化铝反应机制的研究

本文采用自行设计的铝箔包覆淬火新方法,获得了自蔓延高温合成AlN过程中不同阶段的燃烧产物,通过SEM观察和热力学分析,研究了自蔓延高温合成氨化铝的反应机制．研究结果表明,自蔓延高温合成氮化铝的形成过程是铝蒸发后,铝蒸气与氮气反应,最终形成氨化铝．其形成过程以VC机制为主．     

铝合金表面覆盖SiO2直接氧化生长的反应机理

通过热力学计算和XRD分析,确定了Al-Mg-Si合金熔体与SiO2表面覆盖反应的生成物相为Al2O3,Al,Si和MgAl2O4,直接金属氧化动力学实验表明,SiO2与熔体的接触反应加快了初期的传质过程,使微观传输通道始终处于活性状态,生成的Al2O3构筑了材料的初始骨架,Al2O3/Al复合材料氧化生长的孕育消失。     

原位反应自生成氮化铝的研究

为研究原位自生氮化铝的可行性,以及掺杂元素、温度等实验条件对氮化过程的影响,在１０００℃高纯氮气氛下,分别对不同成分的合金进行直接氮化实验．通过化学成分分析、Ｘ－ｒａｙ衍射分析等实验手段,从热力学角度分析了原位反应自生成ＡＩＮ的可能性．包括掺杂元素Ｍｇ、Ｓｉ的热力学行为,以及铝合金熔体的氮化反应过程分析．在恒温热重实验基础上,探讨了掺杂元素、氮化温度等条件对氮化反应速率影响．     

微波等离子体化学气相沉积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

采用微波等离子增强的化学气相沉积法，在Ｓｉ（１１１）衬底上生长了（００２）选优取向良好的Ａ１Ｎ纳米薄膜。研究沉积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响，发现在一定条件下，该沉积过程属于典型的输运控制过程，采用表面吸附生长模型讨论了膜的生长机制。     

一维氮化铝纳米线的特性及生长机理研究

以三氯化铝和叠氮化钠为原料,利用复分解反应法在温度为650℃条件下反应3h,成功地制备出呈灰白色粉末的一维单晶氮化铝纳米材料,通过对样品进行XRD、TEM和SAED测试,结果表明,样品为表面光滑的长直形圆柱状六方结构的氮化铝,直径为50nm左右,长度在几个微米以上,晶格常数分别为a=0．268nm,c=0．498nm;AlN紫外吸收谱的研究表明,AlN样品在202nm处具有一个尖锐吸收峰,其对应禁带宽度值约为6．14eV,并采用气-固（VS）生长机理、择优取向原理对一维单晶纳米线的生长进行了解释。     

铝合金直接电镀镍工艺的研究

通过试验，找到了一种配体体系和适当的工艺，实现了在铝合金上直接电镀镍，分析了各种工艺参数对镀层质量的影响。结果表明，该工艺操作简单，镀层外观，硬度和结合力等完全可以与浸锌工艺媲美。研究还表明pH值控制是本工艺的关键。     

微波等离子体化学气相淀积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

采用微波等离子体增强的化学气相淀积法，在Si（111）衬底上生长了（002）择优取向良好的AIN纳米薄膜研究淀积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响，发现在一定条件下，该起积过程属于典型的输运控制过程采用表面吸附生长模型讨论了膜的生长机制     

反应自生成AlN传质过程的研究

根据反应自生成AIN的传质及生长特征,构造出传质模型,并建立了传质方程.分析表明：整个反应过程分AlN晶体生长并伴随Si元素富集及AlN、Si_cry,晶体共生两个阶段进行;N原子的扩散传质速率是控制总反应速率的关键因素.     

AlN纳米线CVD生长机理分析

采用化学气相沉积（CVD）法,在常压无催化剂的条件下生长出了一维AlN纳米结构,通过调节生长温度控制生长形貌,利用气固原理和Ehrlich—Schwoebel势垒模型着重分析其生长机理,当温度较高时,原子扩散长度变大,并得到较高能量,使其能从上一层跃迁到下一层,且纳米棒底部直径变大,直径变粗。     

定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料研究进展

介绍了氮化铝的结构和性能,并回顾了国内外采用定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料的研究成果,详细探讨了合金成分和预形体对AlN/Al陶瓷基复合材料显微结构和生长的影响.指出工艺和显微结构优化、新型复合材料开发是定向金属氮化法制备AlN陶瓷材料的发展方向.     

铝及铝合金与熔融钠反应的研究

研究了纯铝和铝硅合金在３５０～４５０℃与熔融钠的反应,采用光镜（ＯＭ）和Ｘ射线衍向射分析（ＸＲＤ）观察和分析腐蚀产物组织形貌,分布和腐蚀产物的动力学生长机制,。实验结果表明,试样受熔融钠腐蚀的程度与铝中硅含量多少有关,铝硅合金在熔融钠中的腐蚀是受扩散控制的固相反应。     

Lanxide技术合成AlN材料的反应过程及组织特征

本文分析了以Lanxide技术合成AlN的生长过程,发现AlN晶体生长具有明显的方向性,XRD分析表明：AlN晶体的生长方向为[0001]晶向.反应过程中AlN由基体表面向气氛中不断深入生长,形成了纤维状或称柱状晶体组织.反应初期Mg元素的挥发非常强烈,Mg蒸气参与表面反应,生成一层疏松的复相表层,有利于反应的深入进行.氮化过程中Si元素存在富集现象,造成宏观组织的成份不均匀性.     

原位TiB2颗粒增强铝基复合材料形核机制及转变动力学

阐述了原位合成制备TiB2颗粒增强铝基复合材料自生相的形核机制以及转变动力学，从热力学和动力学的一般角度来分析TiB2的形成机制，依据扩散原理讨论TiB2转变动力学，反应润湿及反应活化能。     

氯化铵对Al粉材料直接氮化的影响

分析了NH4Cl对Al粉直接氮化程度的促进作用,并采用实验的方法进行验证.实验中对NH4 Cl的含量比例进行优化,并通过XRD、SEM、XRF和EDS进行测试、分析和表征.结果表明,当铝粉与NH4Cl的质量比不同时,NH4Cl对Al粉直接氮化起到不同程度的促进作用,产物表现为不同的外观形貌、不同的含量及不尽相同的结晶情况.当Al粉与NH4Cl的质量比为9∶4时,反应产物氮化铝纳米线的含量比较多,且外观形貌最好,结晶情况最佳.最后,结合V-S机制对NH4Cl促进AlN纳米线的生长机理进行了解释.     

Formation of AlN from Secondary Al Resources

Synthesis of AlN by NH4Cl-assisted direct nitridation of secondary Al resources was studied. Aluminum alloy scrap contained Mg and Zn element was used. Milled Al scrap （-1 mm） was mixed with NH4Cl and heated at 1000℃ for 1 h in presence of 1 L/min N2 flow gas. The nitrided product was evaluated by X-ray diffraction semi-quantitative analysis and scanning electron microscopy （SEM）. Aluminium nitride of 90.5% concentration was obtained with a hexagonal crystalline form. AlN is mostly formed in nano-whisker morphology （50～150 nm） which is homogenously distributed.