压痕位置对多晶铜纳米压痕变形机理的影响

为研究在纳米压痕过程中微观结构多晶铜力学特性及变形机理的影响机制,采用Poisson-Voronoi和Monte Carlo方法建立大尺度多晶铜分子动力学模型,针对多晶铜不同微观结构分别建立初始压痕位置位于晶粒、晶界面、三叉晶界、顶点团4类微观结构的纳米压痕模型,采用分子动力学方法模拟计算金刚石探针压入模型的纳米压痕过程,计算4种模型的纳米压痕力及原子的静应力与第三应力.采用中心对称参数法分析多晶铜表面及亚表面位错演化对纳米压痕过程的影响.结果表明:探针对4种微观结构的纳米压痕过程存在显著的规律性,纳米压痕力的增长速率、纳米压痕过程位错向邻近晶粒扩散的难度、纳米压痕后多晶铜亚表面位错分布范围、纳米压痕过程中低维数微观结构累积原子势能的难度等均满足降序关系:晶粒、晶界面、三叉晶界、顶点团;压痕位于高维数微观结构时,其相邻的微观结构呈拉应力;而压痕位于低维数微观结构时,其相邻的微观结构呈压应力.在多晶铜的纳米压痕过程中,为减少缺陷结构数量及其能量累积,降低材料的残余应力,应针对多晶铜的晶粒进行机械加工并避开顶点团、三叉晶界等微观结构.     

SO2-4对块体纳米晶铜阳极极化行为的影响

为了揭示SO₂^-4对块体纳米晶铜耐蚀性能的影响规律,利用电化学方法,结合X射线衍射、能谱分析、扫描电镜等表面分析技术,研究了惰性气体沉积原位温压法制备的块体纳米晶铜在不同质量分数（0.3%、1.3%、2.3%、3.3%和4.3%）Na₂SO₄溶液中的阳极极化行为.结果表明,随着SO₂^-4的增多,纳米晶铜的致钝电流密度增大,而致钝电位降低.在0.3%的Na₂SO₄溶液中加入1%的NaCl,纳米晶铜阳极极化行为发生明显变化,Cl^-在纳米晶铜表面形成难溶于水的CuCl保护钝化膜,纳米晶铜致钝电流密度降低,活化-钝化过渡区电流密度下降速率显著减小.     

Pt/CoMoO4纳米复合材料的制备及对葡萄糖电催化

超灵敏和高抗干扰性葡萄糖检测对于糖尿病的临床诊断相当重要。采用水热法在泡沫镍基体上生长CoMoO₄纳米棒,进一步利用电化学沉积技术在CoMoO₄上制备纳米Pt,获得Pt/CoMoO₄复合材料。扫描电子显微镜显示纳米Pt的直径约为30 nm,均匀分散在CoMoO₄纳米棒表面。利用循环伏安法和计时安培法研究了不同材料对葡萄糖的电催化性能,结果表明, Pt/CoMoO₄具有优异的葡萄糖检测性能,响应电流与葡萄糖浓度在1μmol/L～0.5 mmol/L和0.5～3 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,灵敏度为4.59 mA·mmol·L^-1·cm^-2,检测限为0.3μmol/L,显现了纳米Pt与CoMoO₄纳米棒的协同效应。该电极具有响应时间短、灵敏度高、抗干扰能力强等优点,是一种成本低、实用性能高的葡萄糖检测电极。     

粒度和温度对纳米Ca(OH)2溶解行为的影响

以微米级到纳米级的Ca(OH)₂粉末作为原料,采用pH玻璃电极的测试方法分析粉末粒度和溶解温度对Ca(OH)₂溶解过程的影响。研究表明：溶解过程在表面反应控制条件下,拟合得到的表观溶解速率常数随着粒度的减小而增大,当溶解温度由25℃增加到55℃、平均粒度由3.81μm降低到56.47 nm时,Ca(OH)₂的表观溶解速率常数从6.17×10^-4mol/(L·s)增加到了2.01×10^-3mol/(L·s),Ca(OH)₂的表观溶解反应级数为1.78;当温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃时,粒度与表观溶解速率常数呈函数关系。利用Arrhenius方程回归获得平均粒度为3.81μm、0.82μm、78.90 nm、56.47 nm的Ca(OH)₂粉末在25～55℃条件下的表观溶解活化能分别为31.99 kJ/mol、31.73 kJ/mol、27.55 kJ/mol、17.80 kJ/mol。纳米Ca(OH)₂...     

合金元素比例对铜铅合金纳米拉伸力学特性的影响

铜铅合金由于铜的高塑性、高强度以及铅的自润滑功能,是经过实践检验证明的优良减磨材料,广泛应用于精密机械和航空航天领域中.为研究元素比例在铜铅合金材料纳米拉伸过程中对其力学特性的影响,采用Poisson-Voronoi和Monte Carlo方法建立大规模多晶铜分子动力学模型,在此基础上,采用混合蒙特卡洛/分子动力学方法(hybrid Monte Carlo/molecular dynamics, MC/MD)建立铜铅合金模型.根据真实铜铅合金比例成分建立具有不同铅原子比例的铜铅合金模型并与多晶铜纳米拉伸模型对比,模拟计算多晶体及铜铅合金的纳米拉伸过程,计算各模型的缺陷结构的配位数、内应力、原子势能等参数.结果表明:具有不同元素比例的铜铅合金纳米拉伸过程存在显著的规律性,铜铅合金和多晶铜的静水压力及势能分布相似,铅原子能够抑制铜铅合金晶界处位错的形核与扩展从而使合金材料结构更稳定,合金材料塑性变形过程中晶粒和晶界的势能变化特点相反,铅原子的加入主要影响晶界状态,晶界结构组成在合金塑性变形过程中具有主要作用.因而,通过改变铜铅合金中的元素比例,可改变合金材料各方面性能,本文的研究结果为制备高性能铜铅合金材料提供一定的理论指导.     

晶粒度对多晶铜纳米压痕表面变形机理影响

为研究晶粒度在多晶材料纳米压痕过程中对其塑性变形机制及位错演生过程影响.采用Poisson-Voronoi和Monte Carlo方法建立大规模多晶铜分子动力学模型,针对多晶铜Hall-Petch效应曲线建立具有不同晶粒度的多晶铜模型,并与单晶铜纳米压痕模型对比,采用分子动力学方法模拟计算金刚石探针压入模型的纳米压痕过程,计算4种模型的缺陷结构的配位数、内应力、原子势能等参数.采用中心对称参数法研究压痕过程中位错等缺陷结构的演化机制.结果表明:具有不同晶粒度的多晶铜纳米压痕过程存在显著的规律性,单晶铜压痕力高于多晶铜,多晶铜压痕力随着晶粒度降低而下降;多晶铜的晶界结构能够限制压痕缺陷、内应力与原子势能向材料内部传递,而单晶铜难以限制此传递过程;压痕过程中,具有较小晶粒度的多晶铜具有更高的静水压力、范式等效应力与原子势能,单晶铜内应力与原子势能低于多晶铜.表层及亚表层为较低晶粒度而材料内部为较大晶粒度的梯度晶粒度材料具有极大的研究价值.     

SnO2 - CdO复合薄膜的制备及其光电性能研究

使用射频磁控溅射技术,以原子百分比为4:1和1:4的SnO₂和CdO制备了SnO₂- CdO复合薄膜.XRD分析表明, SnO₂- CdO(4:1)复合薄膜为SnO₂(310)和Cd₂SnO₄(011)的混合相多晶结构,且结晶性能良好.随着氧流量的增加,薄膜的择优生长方向由SnO₂(310)转变为Cd₂SnO₄(011).薄膜在可见光和近红外光范围内的最高透过率达到95%和91%, 最高平均透过率达到87%和85%, 光学带隙在3.80～3.90 eV范围内变化.电阻率随着薄氧流量的增加而下降,最低为0.133 Ω·cm.薄膜的厚度约为330 nm, 其表面由大量分布均匀的球形颗粒组成.原子百分比为4:1的SnO₂- CdO复合薄膜的光电性能优于原子百分比为1:4的SnO₂- CdO复合薄膜.     

通过后处理诱导的相调控增强铯铜卤化物纳米晶发光二极管性能（英文）

铯铜卤化物由于其高光致发光量子效率(PLQE)和无毒性而引起了越来越多的关注,适用于发光二极管(LED)应用。然而,目前的铜卤化物薄膜制备方法无法同时满足高性能、环保和良好环境适应性的要求。在这里,我们展示了一种简便的方法,其结合了传统的纳米晶方法和前驱体溶液方法的优点。通过使用适当的醇处理Cs₃Cu₂I₅纳米晶薄膜,形成了具有增强的PLQE和改善的能级匹配性的Cs₃Cu₂I₅/CsCu₂I₃混合维度铜卤化物,将铜卤化物LED的EQE提高到0.8%,处于无铅金属卤化物纳米晶LED的最高效率之一。这项工作为以环境友好方式制备高性能无铅LED提供了新的策略。     

应力对X70钢在NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学交流阻抗技术和显微微观观察研究了X70钢在0．5mol／LNaHCO3＋0．5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为。分析了外加应力水平对开路电位、极化电阻及表面形貌的影响。结果表明,在弹性载荷范围内,X70钢的耐蚀性下降。外加应力主要从两个方面促进了金属的腐蚀溶解：首先是在应力集中区域,原子排列发生形变,随着外加应力的增大,晶格缺陷增多,原子活化能提高,从而使平衡电位急剧下降;二是在应力集中区域,表面钝化膜发生不同程度的破坏或局部减薄,导致在钝化膜破裂或薄弱的位置上发生优先腐蚀并溶解。在外加应力和侵蚀性介质的共同作用下,X70钢表面的钝化膜破裂,试样局部塑性变形增加,导致局部电位发生变化,从而使其与周围基体形成了大阴极小阳极的腐蚀微电池,为点蚀形核创造了条件。     

压铸镁合金AZ91表面化学镀Ni P合金研究

研究了压铸镁合金AZ91的表面化学镀镍磷合金的工艺，利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜SEM)、能谱(XPS)及极化曲线的测量等方法，探讨了镁合金表面化学镀Ni P层的组织、相、成分及其耐蚀性，结果显示，镁合金化学镀Ni-P合金镀层在350 ℃热处理后成晶态，镀层成分为NiP、Ni₂P等.化学镀Ni-P合金镀层在3.5% NaCl中的极化曲线存在明显的钝化区，且钝化区呈直线均匀，耐蚀性较好.     

盐酸介质中组氨酸与抗坏血酸复配对铜的缓蚀作用

采用电化学交流阻抗法与极化曲线法进行实验,研究了组氨酸及其与抗坏血酸复配溶液在0.25 ml/L盐酸溶液中对铜的缓蚀效果.结果表明,各种浓度的组氨酸及其与抗坏血酸复配溶液对铜电极腐蚀的阴极反应都有抑制作用,且随着组氨酸浓度的增大,缓蚀效果增强.此外,各浓度复配溶液的缓蚀效果比单独使用组氨酸的缓蚀效果好.     

Effect of copper ions implantation on the corrosion behavior of ZIRLO alloy in 1 mol/L H2SO4

1. IntroductionZIRLO alloy is widely used in the nuclear industrybecause of its low thermal neutron capture cross sec-tion, favorable mechanical properties, and good corro-sion resistance. For example, ZIRLO alloy can serve asfuel cladding, spreaders for …     

Dissolution kinetics of malachite in ammonia/ammonium sulphate solution

The dissolution kinetics of malachite was investigated in ammonia/ammonium sulphate solution. The effects of ammonia and ammonium sulphate concentration, pH, leaching time, reaction temperature, and particle size were determined. The results show that the optimum leaching conditions for malachite ore with a copper extraction more than 96.8% are ammonia/ammonium concentration 3.0 mol/L NH₄OH + 1.5 mol/L (NH₄)₂SO₄, liquid-to-solid ratio 25:1 mL/g, leaching time 120 min, stirring speed 500 r/min, reaction temperature 25 °C and particle size finer than 0.045 mm. The dissolution process of malachite with an activation energy of 26.75 kJ/mol is controlled by the interface transfer and diffusion across the product layer. A semi-empirical rate equation is obtained to describe the leaching process and the reaction orders with respect to concentration of ammonia and ammonium sulphate are 2.983 0 and 0.941 1, respectively.     

HC l溶液中酸性离子液体对Q 2 3 5钢的缓蚀作用

通过电化学测试研究了 N - ( 4 - 磺酸基丁基) 三乙基铵硫酸氢盐( [ ( CH2) 4S O3HT EA] [ HS O4] ) 酸性离子液体在2 5℃、 0. 5m o l / L的 HC l溶液中对 Q 2 3 5钢的缓蚀性能。结果表明, 该离子液体在一定的浓度范围内能够减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀, 当离子液体的浓度为1 4mm o l / L时, 缓蚀效果最好。X射线光电子能谱( X P S) 表征结果表明, 在 Q 2 3 5钢表面离子液体能够形成吸附保护膜, 覆盖反应活性中心, 减缓 HC l溶液对 Q 2 3 5钢的腐蚀。     

两种邻苯二胺类席夫碱缓蚀剂缓蚀性能研究

运用分子自组装技术在铜电极表面分别制备了双水杨醛缩邻苯二胺（简称A）和双邻香兰素缩邻苯二胺（简称B）两种席夫碱缓蚀膜。采用电化学方法研究了两种席夫碱自组装单分子层膜在质量分数3.5%的NaCl溶液中对铜的缓蚀行为。在25 ℃下,席夫碱A溶液浓度为10 mmol/L,组装时间为4 h时缓蚀效果最佳,席夫碱B溶液浓度为15 mmol/L,组装时间为6 h时缓蚀效果最佳,A、B的缓蚀效率分别达到94.06%和96.62%。结果表明,两种缓蚀剂对铜具有很好的缓蚀性能,且缓蚀效果B>A。     

肉桂醛与3-甲基-4-氨基-5-巯基-1，2，4-均三唑复配对碳钢的缓蚀协同效应

分别采用极化曲线、交流阻抗和静态失重等方法研究了肉桂醛与3-甲基-4-氨基-5-巯基-1,2,4-均三唑（简称为MACMT）复配对Q235碳钢在不同浓度盐酸介质中的缓蚀效果。并探讨了缓蚀剂浓度对缓蚀性能的影响及其缓蚀机理。结果表明,肉桂醛与3-甲基-4-氨基-5-巯基-1,2,4-均三唑均为1mmol／L时对Q235碳钢在0．5、1、2mol／L HCl介质中均有很好的缓蚀效果,缓蚀率达93％以上,两者复合后有良好的协同效应。盐酸介质温度的升高对缓蚀性能影响较小。     

激光熔覆Ni+Cr_2O_3复合涂层的耐蚀性

研究了激光搭接熔覆Ni+Cr2 O3复合涂层在 0 .5mol/LH2 SO4 +0 .5mol/LNaCl水溶液中的电化学行为 .试验表明Cr2 O3粒子在激光熔池中发生了完全溶解 ,涂层具有胞状枝晶组织特征 .激光熔覆Ni+Cr2 O3复合涂层比单一熔覆Ni合金涂层和 2Cr13马氏体不锈钢基材具有更低的维钝电流密度和更宽的钝化区范围 ,明显改善了在该腐蚀介质中的抗点蚀能力 .     

Intergranular corrosion behavior of high nitrogen austenitic stainless steel

The intergranular corrosion (IGC) behavior of high nitrogen austenitic stainless steel(HNSS) sensitization treated at 650-950℃ was investigated by the double loop electrochemical potentiodynamic reactivation(DL-EPR) method.The effects of the electrolytes,scan rate,sensitizing temperature on the susceptibility to IGC of HNSS were examined. The results show that the addition of NaCl is an effective way to improve the formation of the cracking of a passive film in chromium-depleted zones during the reactivation scan. Decreasing the scan rate exhibits an obvious effect on the breakdown of the passive film. A solution with 2 mol/L H2_SO_4+1 mol/L NaCl+0.01 mol/L KSCN is suitable to check the susceptibility to IGC of HNSS at a sensitizing temperature of 650-950℃ at a suitable scan rate of 1.667 mV/s. Chromium depletion of HNSS is attributed to the precipitation of Cr_2N which results in the susceptibility to IGC. The synergistic effect of Mo and N is suggested to play an important role in stabilizing the passive film to prevent the attack of IGC.