纳米α-Al2O3超细磨料绿色制备工艺的研究

本文研究了以Al(NO3)3·9H2O和NH3·H2O溶液为原料,以聚乙二醇为分散剂,并通过在溶胶-凝胶过程中加入高纯氧化铝晶种和引入AlF3添加剂制备工艺在较低温度下合成了纳米α型氧化铝。通过X射线衍射分析和差热分析,研究了由凝胶至α-Al2O3粉末的转变温度、物相和晶粒度。结果表明:该工艺可显著降低过渡型氧化铝向α型氧化铝的相转变温度,所制氢氧化铝凝胶经950℃锻烧可获得平均粒径为45nm的α型纳米氧化铝。由于该工艺显著降低了相转变温度,可节约大量能源,是一种环境友好的绿色合成工业。     

溶胶-凝胶法制备纳米MoCu复合粉体

以硝酸铜和二钼酸铵为原料，采用溶胶-凝胶法制备了纳米MoCu复合粉体，研究了热处理工艺，溶液pH值，添加剂等对纳米粒子形貌及粒径的影响。结果表明，在600℃热处理的钼铜氧化物通过氢气还原之后可以得到粒径小于60nm的纳米MoCu复合粉体；溶液中添加剂的用量影响微粒的粒径，当添加剂用量K为0．5时，能得到尺寸较小，粒度均匀的纳米粉体；不同酸度条件下所得粉体的粒径各不相同，当pH值在1～4之间变化时粒径随pH值的增大而增大，pH值取1较合适。     

Ti纳米粒子对环氧涂层防护性能的影响

应用电化学阻抗法(EIS)、示扫描量热法(DSC)、X射线光电子谱(XPS)研究了添加Ti纳米粒子对环氧涂层防护性能的影响.结果表明:添加Ti纳米粒子可以提高环氧涂层的防护性能,添加量在0.5%(以w/w计)时最好.这是由于添加Ti纳米粒子虽然可增加涂层孔隙率,但Ti纳米粒子与环氧树脂之间存在的相互作用可改善涂层对腐蚀性介质的屏蔽性能,提高涂层的防护性能.     

纳米晶软磁薄膜Fe-Ti-N的结构、磁学性能和热稳定性研究

在高溅射功率900W下用RF磁控溅射方法制备了厚为630－780nm的e-Ti-N薄膜。结果表明：当膜成分（原子分数，％，下同）在Fe-3.9Ti-8.8N和Fe-3.3Ti-13.5N范围内，薄膜由α′和Ti2N沉淀组成，磁化强度4πMs超过纯铁，最高可达2.38T；而矫顽力Hc下降为89A／m，可以满足针对1.55Gb/cm^2高存储密度的GMR／感应式复合读写磁头中写入磁头的需要，N原子进入α-Fe使α′具有高饱和磁化强度；Ti的加入，阻止α′→α γ′的分解，稳定了强铁磁性相α′，是Fe-Ti-N具有高饱和磁化强度的原因。由于由晶粒度引起的对Hc的影响程度Hc^D与晶粒度D有以下关系：Hc^D∝D^6，晶粒度控制非常重要。N原子进入α-Fe点阵的八面体间隙，引起极大的畸变，使晶粒碎化。提高溅射功率也使晶粒度下降。两者共同作用，能使晶粒度下降到约14nm，使Hc下降。晶界是择优沉淀地点，在α′晶界上沉淀Ti2N能起钉扎作用，阻止晶界迁移，使纳米晶α′不能长大。薄膜的结构和Hc的稳定温度不低于520℃。     

表面纳米化对1Cr17不锈钢耐氧化性的影响

用热重仪（TGA）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及其能谱（EDX），研究了表面纳米化对1Cr17不锈钢在700℃水蒸气中耐氧化性的影响。氧化动力学表明，在氧化开始阶段，表面纳米化后氧化速度高于原始样品，与传统喷丸处理后的耐氧化性能相当，但在氧化2小时时就很快达到钝化，氧化速度明显低于原始样品和经传统喷丸的样品。无论是否纳米化处理和经过传统喷丸处理，高温氧化时都在表面部形成T（FeCr）2O3型氧化物。但表面纳米化后由于表层高密度的晶界为Cr原子的扩散提供了快速通道，使得（FeCr）203型氧化物中Cr的浓度迅速提高，形成了致密的Cr2O3层，使得耐氧化性能提高。     

纳米WC-Co复合粉的研究

叙述了纳米硬质合金的发展概况及应用。并主要介绍了优质纳米 WC- Co复合粉末所应具备的条件及纳米 WC- Co复合粉末的制备方法和烧结。     

电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.     

单晶硅压痕裂纹的氢致滞后扩展

利用压痕裂纹恒载荷试样，研究了单晶硅在空气中应力腐蚀以及动态充氢时氢致滞后开裂的可能性；利用卸载的压痕裂纹试样研究了残余应力引起氢致滞后开裂的可能性．结果表明，单晶硅压痕裂纹恒载荷试样当KI=KIC时在空气中并不发生应力腐蚀．在H2SO4溶液中动态充氢，则能发生氢致滞后开裂，止裂时归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0.9、卸载压痕裂纹的残余应力在充氢过程中也能引起氢致滞后开裂，归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0．9．     

单晶SnO2纳米带裂纹形核的临界应力和断裂韧性

使用纳米压痕法测量了单晶SnO2纳米带的硬度、断裂韧性以及裂纹形核的临界应力。结果表明，当载荷大于临界值后微裂纹就从压痕顶端形核、扩展；与此相应，在载荷一位移曲线上出现位移突变平台，根据平台载荷计算出压痕裂纹形核的临界应力σc=3．4GPa；利用裂纹的长度计算出SnO2纳米带的断裂韧性为0．028—0．066MPa-m^1／2，其平均值为KIc=0．044MPa-rn^1／2，它比其它块体脆性材料的断裂韧性小一个数量级,实验测出SnO2纳米带的硬度H=6．25GPa和弹性模量E=86．7GPa。     

钛合金在汽车轻量化中的应用

以SmCl3为原料，硼氢化钠为还原剂，低代（2．0G3．0G,4．0G）PAMAM树形分子为模板兼稳定剂、制备出纳米颗粒。实验发现，其他条件相同时，树形分子代数越高，所起的模板作用越显著，即Sm／4．0GPAMAM的复合纳米颗粒粒度均匀，分散度好。应用Virtual Materiale（VM）软件对Sm／PAMAM纳米颗粒进行分子动力学模拟。从分子结构和能量变化角度研究了正则（恒定的NVT）系中复合体系的稳定性及其机理。分子动力学模拟结果显示：4．0GPAMAM更适合于作为模板剂和稳定剂，表明动力学模拟结论与实验结果一致。