纳米碳化钨粉的制备和晶粒粗化动力学研究

用工业化生产设备制备纳米碳化钨粉,采用XRD、BET、SEM、FESEM、TEM对样品的物相、粒度及其分布进行了表征,研究了不同退火温度和不同退火保温时间对晶粒大小的影响.实验结果表明,纳米碳化钨粉粒度为90nm左右时大多数近似球形.对纳米WC晶粒长大机理进行了研究,发现温度是影响纳米WC晶粒长大的一个重要因素,随着退火温度的升高,纳米WC晶粒尺寸增大,而且纳米WC晶粒粗化符合经典的LSW理论.     

Ge-SiO2与Si-SiO2薄膜中颗粒形成的对比研究

以Ge-SiO2和Si-SiO2复合靶作为溅射靶,分别采用射频磁控溅射技术和双离子束溅射技术制得了Ge-SiO2和Si-SiO2薄膜.然后分别在N2气氛中经过600 ℃-1000 ℃的不同温度的退火.通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),光电子能谱(XPS)分析等测试手段,将两种薄膜进行了比较.在Ge-SiO2样品中,随退火温度的升高,会发生GeOx的热分解或者与Si发生化学反应,引起部分氧原子逸出和Ge原子的扩散和聚集,从而形成纳米Ge的晶粒.在Si-SiO2薄膜样品中,由于Si的成核长大速率较低,因而颗粒长大的速率较慢,薄膜内不易形成Si颗粒.只有经1 000 ℃高温退火后样品中才有少量单质Si颗粒形成.     

Cu2ZnSnS4纳米颗粒及其薄膜的制备与表征

采用热注入法,在油胺(OLA)中合成出Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,并在玻璃衬底上制备了薄膜,研究了不同合成温度对纳米颗粒生成的影响.通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对所得纳米晶材料的结构与成分、颗粒大小与形貌、光吸收谱进行了测试分析.研究结果表明:采用热注入法的最佳合成温度在260℃左右,该温度下生成的多晶CZTS纳米颗粒尺寸约10 nm,分散性良好,光学禁带宽度约1.5 eV.     

纳米Fe颗粒的化学还原制备及结构与磁性表征

室温下通过NaBH4还原FeCl2溶液,在实验过程中加入聚丙烯酸(PAA)作为表面活性剂,制备了粒径大小为3～5nm的Fe纳米颗粒,并在不同温度下对得到的颗粒进行退火。对比了在不同温度下退火对样品的结构及磁性能的影响。结果表明,通过化学还原法制备的Fe纳米颗粒为非晶态,其磁性表现为超顺磁和铁磁的混磁态,随着退火温度的增加Fe纳米颗粒的晶化程度越来越高,其饱和磁化强度和矫顽力逐渐增大,磁性由混磁态逐渐向铁磁态转变。     

Fe-Ni/NiFe_2O_4纳米复合颗粒的制备与磁性研究

结合共沉淀法和氢气还原法成功制备出FeNi/NiFe2O4纳米复合颗粒,所制备的纳米复合颗粒包含NiFe2O4和Fe-Ni合金,其中Fe-Ni合金具有体心立方和面心立方两种结构。用XRD和TEM对所得样品进行结构分析。用SQUID测量样品在室温时的磁滞回线,发现Fe-Ni/NiFe2O4纳米复合颗粒的矫顽力和饱和磁化强度与制备态NiFe2O4纳米颗粒相比随着退火时间的增加呈现出逐渐增加的趋势。为了进一步研究所制备的纳米复合颗粒的磁性特征,测量退火时间相同而退火温度不同的两个样品在零磁场冷却(ZFC)和带磁场冷却(FC)条件下的M-T曲线。     

共沉淀法制备的锶铁氧体磁粉的结构、形貌及磁性能(英文)

采用共沉淀法按照n(Fe)∶n(Sr)=10∶1合成M型锶铁氧体.通过把样品在不同的温度下退火,研究了退火温度对晶体结构、形貌和磁性能的影响.所制备的样品用FTIR、XRD、SEM和VSM进行表征.结果表明,当退火温度为1000℃时样品颗粒分布规则且比饱和磁化强度达最大值,为77.87emu/g.当退火温度为1100℃时样品颗粒变成球形且矫顽力最小,为1601Oe.此外,通过控制退火温度可使矫顽力在1601～4591Oe范围内变化.     

氢气退火对ITO纳米颗粒能带结构的影响

采用共沉淀法合成了高质量的ITO纳米颗粒,研究了H_2退火对ITO结构及能带的影响。通过扫描电子显微镜对ITO颗粒的形貌进行分析,发现其颗粒尺寸均匀;采用傅里叶变换红外光谱分析退火前后ITO中化学键的类型,发现退火之后In-O键的振动峰减弱,这是ITO颗粒表面氧溢出并形成In-Sn合金所致;同时X射线衍射曲线在退火前后并未发生变化,表明ITO纳米颗粒主体的晶体结构并没有发生改变;通过H_2气氛下退火后样品的吸收光谱可以看出,随着退火温度的升高,ITO的带隙逐渐增大,这是由表面的In-Sn合金所引起的。     

退火对NiCo薄膜各向异性磁电阻(AMR)的影响

用磁控溅射法制备了以NiFeCr和Ta分别为缓冲层的两种NiCo薄膜样品,在200、300、400℃温度下对两种样品退火.结果表明,不同的退火温度导致样品AMR值不同,在退火200℃时样品AMR值最大,超过200℃退火磁电阻急剧下降.XRD和摇摆曲线的结果都表明,退火后晶粒的平均晶粒尺寸都会长大,晶内缺陷减少.振动样品磁强计(VSM)测量的结果显示,退火后样品的磁矩有所减小,矫顽力增大,表明缓冲层与NiCo磁薄膜之间有扩散现象.     

类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜微结构和磁特性的研究

在室温下,用对靶磁控溅射法制备了系列类三明治结构C/Co/C颗粒膜.C靶和Co靶分别采用射频溅射和直流对靶溅射模式,并且随后进行了原位退火.用振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)系统研究了C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性与磁性层厚度、非磁性层厚度、退火温度的关系.X射线衍射(XRD)图样显示出退火400℃的样品具有很好的六角密堆积结构.扫描探针显微镜图样和δM曲线说明Co纳米颗粒嵌在非晶质的C母基内.振动样品磁强计测量表明磁矩很好的排列在膜面内,随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力(Hc)先增大然后减小.在Co层厚度为20nm,C层厚度为30nm,退火温度400℃时,矫顽力达到最大值,剩磁比(S)接近于1.     

气相CdCl2退火对CdTe多晶薄膜性能的影响

利用近空间升华法在Ar O2气氛下沉积了CdTe多晶薄膜,并在气相CdCl2氛围下进行了不同温度的退火,对样品进行了厚度、XRD、SEM、透过谱,σ-T等性能测试,结果表明:退火后CdTe多晶薄膜在(111)面上仍具有择优取向,退火能使晶界钝化,增加再结晶并促进晶粒长大;但对薄膜的透过率没有影响,退火后,暗电导(σdark)增加,电导激活能(Ea)减少.得到了最优化的退火条件.     

高能球磨法制备Ag-Cr触头合金

采用机械合金化方法制备Ag-Cr合金,研究不同球磨时间对粉末晶体结构、晶粒尺寸、微观应变和表面形貌的影响,不同转速、相同球磨时间对粉末结构的影响以及合金密度、硬度随烧结温度的变化。结果表明:当机械球磨给予合金粉末足够的能量,就能够让铬固溶在银中形成过饱和固溶体;随着高能球磨时间的延长,晶粒逐渐细化、微观应变量逐渐变大,球磨65h时,平均晶粒尺寸为18.40nm,微观应变量为0.14%。烧结温度为850℃时,合金维氏硬度值约达99,密度达9.35g/cm3。     

电化学研磨法制备超细镍粉

以锂离子电池为微反应器,电化学还原NiO制备了超细镍粉。X射线衍射结果表明所得粉末为纯相Ni,晶粒尺寸约5nm。激光粒度分布测试结果表明Ni粒度分布较窄,中位径集中在200～600nm。透射电镜照片显示颗粒粒径在80～200nm之间;放电电流密度的增加和放电温度的提高都使产物粒径有变大的趋势;在分散过程中加入不同的表面活性剂,可以提高产物Ni的分散性能。     

纳米WC增强选区激光熔化AlSi10Mg显微组织与力学性能EI北大核心CSCD

为了进一步增强选区激光熔化(SLM)成型AlSi10Mg合金的性能,采用物理混合方法混合纳米WC与AlSi10Mg得到WC质量分数为0.1%的WC/AlSi10Mg复合材料,利用选区激光熔化成型机制备试样块。通过对比同种工艺制备的AlSi10Mg试样,探究纳米WC对其微观组织形成、演变规律及其组织对力学性能的影响。结果显示,WC/AlSi10Mg粉末球形度好,粒度分布集中在20~60μm。WC/AlSi10Mg试样致密度达到99%以上,硬度约为158.89HV,相比AlSi10Mg试样增加了14.58%。WC/AlSi10Mg试样组织生长均匀、致密,有明显的熔池线。晶粒内部为α-Al基体,边界为夹杂着WC的共晶Si相。WC/AlSi10Mg试样屈服强度达到337.75 MPa,抗拉强度高达514.00 MPa,伸长率为3.78%,相比同种工艺AlSi10Mg试样分别增加了4.73%,6.25%和35.97%。因此,SLM成型WC/AlSi10Mg纳米复合材料零件相比AlSi10Mg零件具有更好的应用前景。     

Nanostructure in a Ti alloy processed using a cryomilling technique

A nanocrystalline Ti alloy with a uniform distribution of grains was synthesized using cryogenic mechanical milling. The effects of cryomilling parameters, such as milling time and ball to powder ratio (BPR), on the particle size, grain size, chemistry, and structure of cryomilled Ti powders were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The experimental results show that nanocrystalline Ti powders with a grain size of about 20 nm can be prepared using the cryomilling technique. Compared to SPEX milling at room temperature, cryomilling led to lower contamination levels of oxygen, nitrogen, and iron in the cryomilled Ti powder. The average particle size initially increased from the original 55 μm to a maximum value of 125 μm after 2 h of milling, and then decreased to 44 μm after 8 h of milling. Both the average particle size and the grain size decreased as the BPR increased.     

The effect of production parameters on microstructure and wear resistance of powder metallurgy Al–Al2O3 composite

Aluminum matrix composite is one of the most conventional types of metal matrix composites. This paper deals with the effect of production parameters on wear resistance of Al–Al₂O₃ composites. Alumina powder with a particle size of 12, 3 and 48 μ and pure aluminum powder with particle size of 30 μ were used. The amount of added alumina powder was up to 20%. Ball milling was utilized to blend the powders. The range of sintering temperature and time were 500, 550 and 600 °C and 30, 45, 60 and 90 min respectively. It was found that increasing sintering temperature results in increasing density, hardness and wear resistance and homogenization of the microstructure. However at certain sintering temperatures and time, considerable grain growth and reduction of hardness value occurred, leading to the degradation of wear resistance. The results showed that at high alumina content, relative density of the composite increases. However, after raising the particle size of alumina, relative density initially increases and then drops to lower values. Increasing weight percent of alumina powder leads to higher hardness and consequently improves the wear resistance of Al–Al₂O₃ composite. The use of fine alumina particles has a similar effect on hardness and the wear resistance. Finally, a finer grain size was observed, at high amount and low size of the reinforcement particle.     

Sintering study of nanocrystalline tungsten carbide powders

WC powder with an average grain size of 6 nm was obtained after high energy ball milling under protective gas atmosphere. The kinetics of densification was studied during sintering the powder in a dilatometer up to 1450 °C. The microstructure was investigated by TEM and high resolution SEM after various stages of sintering. The green density of the specimens was 45%. Three stages of sintering were defined: (a) rearrangement of particles at low temperature (850 °C) without grain or particle growth, (b) neckformation between powder particles at 1000–1250 °C and initial grain growth at 1200 °C, (c) pore elimination accompanied by massive grain growth at 1300–1450 °C.     

热处理工艺对二氧化锡雾化粉粒度及均匀性的影响

以Sn为原料采用电弧等离子雾化工艺制备出四方相未完全氧化的纳米二氧化锡粉末,在空气气氛条件下,研究采用不同热处理工艺,氧化锡粉末生长速率与温度的关系.采用不同热处理温度和保温时间的热处理工艺对原始氧化锡粉末进行了热处理.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品进行了成分和形貌分析.试验结果表明,采...     

纳米TiO2粉晶的XRD研究

用溶胶－凝胶法制备了纳米ＴｉＯ２粉晶,对不同温度自理的系列粉末用Ｘ射线衍射进行了研究,发现所得粉晶随热处理温度的不同发生了从锐钛矿到金红石相的转变。对系列粉晶进行了Ｘ射线衍射点阵参量计算,结合所得的晶粒度和微结构参数,发现纳米ＴｉＯ２粉晶组元中存在着晶格畸变。     

工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体影响的研究

研究了工艺参数对熔盐法制备钛酸铋粉体晶粒形貌和尺寸的影响.发现温度、盐的种类和盐的用量能够较显著地影响晶粒的形貌和尺寸.在氯盐中,晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大,晶粒最终发育为较规则的圆片状,晶粒生长按照Ostwald液相生长机理来进行.在硫酸盐中,晶粒尺寸明显大于相同条件下在氯盐中的尺寸,且晶粒形貌呈不规则片状.当原料与盐的比例<1时,随着盐用量的增加,晶粒尺寸减小,形貌更加不规则.通过调整工艺参数能够控制颗粒的尺寸和形貌,制备具有各向异性生长的钛酸铋片状粉体.