透射电镜原位研究Ni纳米晶粒成核生长

离子注入能够精确地控制能量和剂量 ,能够注入几乎所有的元素 ,甚至同位素 ,而且注入离子形成的纳米晶粒镶嵌在衬底里 ,使得形成的纳米颗粒得到了很好的保护。近年来 ,离子注入绝缘衬底材料形成量子点结构成为研究的热点。随着离子注入技术和工艺的不断改善 ,该方法在工业应用中成本越来越低 ,相信会在今后的材料制备中得到更广泛的应用。本研究在法国核谱质谱中心 (ＣＮＳＮＭ)的离子注入机和透射电镜联机装置上进行[1] ,衬底材料是用电子束蒸发沉积而形成的非晶ＳｉＯ2 薄膜 ,厚度在 90～ 10 0ｎｍ。选取适当的注入能量使注入离子的投影射…     

化学原位还原法制备石墨烯－铜纳米颗粒复合物

石墨烯－铜纳米颗粒复合物具有良好的电导率、电催化活性和化学可修饰性,在电化学和生物传感器等方面有广泛的应用前景。本文采用水合肼和KBH4原位化学还原氧化石墨烯和Cu2＋混合溶液制备石墨烯－铜纳米颗粒复合物。结果表明：石墨烯－铜纳米颗粒复合物只有在碱性或中性溶液中才能制备成功,水合肼比KBH4的还原效果好。水合肼还原后的石墨烯呈半透明薄纱状,铜纳米颗粒成功地、均匀地沉积在石墨烯纳米片上,独立存在不团聚,大小均匀,边长≈1μm,呈三角形或者六边形纳米片,正六边形纳米片的｛111｝面、不规则六边形和三角形纳米片的｛110｝面平行于石墨烯的二维平面。     

铝硅合金表面纳米颗粒的原子力显微镜观察

利用原子力显微镜首次观察到２００℃磁控溅射铝硅合金表面存在纳米颗粒，经测量，此纳米颗粒直径约２０ｎｍ、高１ｎｍ。根据此纳米颗粒的分布，讨论了磁控溅射薄的生长机理，同时，还讨论了此纳米颗粒对半导体工艺的影响。     

原位形成的金纳米颗粒对溶菌酶结构的影响

在溶菌酶水溶液中,用NaBH4原位还原HAuCl4得到了溶菌酶稳定的金纳米颗粒。这些溶菌酶稳定的金纳米颗粒具有亲水性、生物兼容性以及良好的溶胶稳定性。紫外-可见光谱、透射电子显微镜以及动态光散射实验对所得产物的表征结果说明实验中形成了分散性良好的直径约2 nm的金纳米颗粒。傅里叶变换红外光谱和圆二色谱实验表明,与金纳米颗粒作用之后的溶菌酶分子仍然保持了结构的完整性,金纳米颗粒的形成没有对蛋白质的一级和二级结构造成影响。基于其良好的溶胶稳定性及生物兼容性,这些溶菌酶稳定的金纳米颗粒在纳米科技和生物医学领域具有潜在的应用价值。     

反胶束法制备金属及磁性合金纳米颗粒

反胶束(Reverse Micelle)是水溶液同含有适量表面活性剂的有机溶液相混合后由自组装形成的一种油包水的溶液结构。我们在混合前的水溶液中加入金属离子，通过溶液混合使该金属离子被表面活性剂转移到反胶束中，然后往混合液中加入还原剂，从而使金属离子在反胶束内被还原，得到所需的金     

钴-铂双金属纳米颗粒的制备和特征描述

CoPt3纳米颗粒是用NaBH4作为还原剂采用二阶法来合成的。纳米颗粒通过热重分析法（TG）、差热分析法（DTA）、傅立叶红外变换法（FT-IR）、扫描电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）来表征。分光镜的研究显示纳米颗粒采用平均颗粒大小为2．6纳米的面心立方（FCC）晶体结构。超导量子干涉器研究显示合成的纳米颗粒在室温下具有超顺磁性，同时在温度为1．85K时也具有铁磁性，还伴随有9800e的矫顽力。试样在500℃时退火引起颗粒尺寸的增加和矫顽力的减小。     

透射电镜原位拉伸研究金属材料形变机制

透射电镜原位拉伸方法是研究材料形变机制的一种直观而有效的手段。将拉伸实验与高分辨透射电镜相结合,通过在原子尺度上直接观察,实时地记录应力应变作用下晶体材料微观结构的演变及位错的产生和运动等,直观地揭示材料在弹性及塑性阶段的形变机理。本文将重点回顾近年来作者用透射电镜原位拉伸方法在研究金属材料形变机制方面的工作进展。主要包括纳米金属材料的晶界发射和吸收不全位错、晶粒旋转长大等变形机制,及金属材料在变形过程中的几种可逆形变机制。     

原位透射电镜在纳米多孔金原子尺度变形研究中的应用

纳米多孔金(NPG)具有高曲率、高比表面积的结构特征,且比强度较高,作为一种结构功能一体化材料受到广泛关注。然而,影响NPG实际应用的最大障碍之一是其在拉伸作用下内部单根韧带失效导致的塑性失稳。过去的研究主要集中在宏观力学实验的研究,无法直接观察单根韧带的塑性变形行为。随着原位透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)的发展,已具备从原子尺度研究NPG中单根韧带塑性变形过程的能力,这对理解NPG变形机理进而合理设计制备高塑性纳米多孔结构金属具有重要意义。本文主要以近几年利用球差校正透射电子显微镜(Cs-corrected TEM)原位原子尺度研究NPG塑性变形的系列工作为例,简要综述了NPG单根韧带在塑性变形过程中位错运动(攀移和滑移)和表面原子扩散行为的最新进展,并对纳米结构金属材料的未来研究进行了展望。     

温度对体心立方钼中位错行为影响的原位透射电镜研究

本文通过原位透射电镜下的拉伸试验,在不同温度下研究了具有室温韧脆转变行为的体心立方钼中的位错行为。结果表明,室温下钼的变形过程中主要以刃位错和混合位错的运动为主,位错运动受扭结对机制控制,存在大量刃位错的快速运动和螺位错交滑移行为,位错运动情况复杂。低温下,刃位错运动被抑制,螺位错运动为主导变形行为。螺位错以长直形态存在,以非连续跳跃方式运动。这种低温下活跃的螺位错行为以及温度与位错行为变化的关系尚无法用传统热激活理论解释,声子拖拽机制或变为位错运动的激活机制。     

纳米尺寸NiTi多晶微带中马氏体相变的原位透射电子显微镜研究

纳米尺寸NiTi合金中的马氏体相变行为决定了其在微纳尺度的应用。利用透射电镜(TEM)对拉伸变形NiTi微带中的马氏体相变行为进行了原位研究。发现当应变达到0.9%时,马氏体首先在取向择优的晶粒内形核、长大和扩展。继续拉伸样品至断裂(应变为5.2%),相邻取向不择优的晶粒内没有观察到马氏体形核。由于NiTi微带包含不容易发生马氏体相变的晶粒,且发生相变的晶粒内应力集中,导致其断裂应变远小于块体样品的断裂应变。实验结果说明当将NiTi合金应用于微纳尺度时需充分考虑纳米尺寸材料中的马氏体相变行为及其力学性能的影响。     

Al-Cu-Mg合金中T相的扫描透射电镜研究

本文利用扫描透射电子显微术,从原子尺度研究Al-Cu-Mg合金中T相(Al20Cu2Mn3)晶体结构的特征。结果表明T相颗粒(010)面存在两种类型孪晶:层状滑移对称型和呈"蛛网"状向外辐射的多重对称型。对孪晶结构分析发现组成孪晶的"双瞳眼睛"状结构单元多数按规则的周期性平行排列,但也有少数区域以混乱的分布方式存在;在某些局部小区域,"双瞳眼睛"状结构单元转变成平行四边形单胞,从而造成晶体结构也发生相应的改变。     

NiCoCr高熵合金中Cr含量对其变形行为影响的原位透射电镜研究

本文采用透射电镜中的原位拉伸实验和X射线衍射,研究对比了高熵合金NiCoCr增加了1.1%Cr含量前后的微观结构与变形机理的不同,以探究元素含量对于高熵合金力学性能的影响。分析得出1.1%Cr含量的增加不会引起第二相的出现,但是会增大晶面间距。与NiCoCr类似,Ni_32.8Co_32.8Cr_34.4中观察到大量的不全位错运动以及孪晶,它们的协同作用为材料提供了良好的强塑性。不同的是,在Ni_32.8Co_32.8Cr_34.4中,波纹状位错形貌更为显著,且分段式分解成不全位错,滑移相对困难。在变形后期,Ni_32.8Co_32.8Cr_34.4中出现了大量位错的交滑移。除此之外还观察到,Ni_32.8Co_32.8Cr_34.4中的全位错更易分解,扩展位错的扩展宽度更宽,增大了层错相交的机会,可能对材料强塑性提高有重要贡献。这些现象都说明,仅仅...     

VO2(A)纳米线相变过程的透射电镜原位观察

VO2作为经典的一级相变材料一直是各领域的研究热点,而其亚稳态相VO2(A)的研究却少有报道.本文通过在透射电镜(TEM)下的原位加热实验,发现VO2(A)的高温相在低温相中产生并沿着纳米线轴向扩展.通过球差矫正扫描透射电镜-高角环形暗场像(STEM?HAADF)技术,揭示了原子尺度下的相界面结构,提出了低温相往高温相的转变机理.     

二氧化钛纳米颗粒对小鼠单核巨噬细胞超微结构影响的电镜研究

目的：应用电镜观察二氧化钛纳米颗粒（nano-TiO2）对小鼠单核巨噬细胞超微结构的影响。方法：将不同浓度的nano-TiO2溶液加入小鼠单核巨噬细胞（Rawcell）中,在37℃、5%CO2的细胞培养箱中孵育4h,收集细胞,制样后在透射电镜下观察小鼠单核巨噬细胞超微结构的改变。结果：电镜下,nano-TiO2的粒径为20～35nm。致密的nano-TiO2通过内吞进入细胞,当浓度超过200μg/mL时,细胞胞质空泡内吞噬有大量成簇的致密颗粒,细胞核固缩,染色质浓缩、边集,出现早期细胞凋亡改变。     

原位合成纳米Ag掺杂PVP薄膜的AFM研究

纳米材料近来成为材料界所关注的热点,这是因为纳米材料具有块体材料所不具备的独特性质,其中一个主要的原因是因其晶粒所产生的量子尺寸效应,这一效应在光学等领域有极其重要的应用。纳米银是金属纳米材料中最具代表性的材料之一。研究表明,利用纳米银粒子掺杂所制备的复合材料具有较高的光激发率[1]和极强的三阶非线性系数[2],所以近来对纳米银粒子的研究显得非常活跃。本文在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的醇溶液中原位合成了纳米Ag,采用旋涂法在硅片上制备Ag掺杂的PVP薄膜,用原子力显微镜(AFM)对薄膜样品进行观察。实验方法将一定量的PVP…     

激光熔覆原位生成NbC/Ni45合金涂层组织与性能的研究

利用CO2激光器在45#钢基体上成功制备了原位生成NbC颗粒增强的镍基合金涂层,涂层与基体呈现良好的冶金结合,无裂纹气孔等缺陷。涂层组织主要有γ-Ni树枝晶,枝晶间大量的共晶组织,M2(3CB)6型碳化物和弥散分布的原位生成的NbC颗粒组成。带核的NbC颗粒是以为完全溶解的Nb为核心在其上长大的。由于原位生成NbC颗粒在复合涂层中的均匀分布,使涂层的平均显微硬度高达HV0.2 750,比纯Ni45合金涂层提高了约36%。