机械研磨Tix(Cu0.45Ni0.55)94-xSi4B2合金系的玻璃形成范围

利用X射线衍射、透射电子显微镜和差示扫描量热计分析表征了Tix(Cu0．45Ni0．55)94—xSi4B2(x＝50，60，70，75，80)合金粉末高能球磨后产物的相组成．结果表明，合金成分在50≤x≤70范围，球磨产物主要为非晶相，但仍残留有α—Ti纳米晶体，当x＞70％时，机械研磨仅导致初始晶体相的晶粒细化，形成纳米晶结构，未发生非晶化；不同Ti含量非晶相的晶化行为依赖于合金成分；用2％的V，Zr，Nb元素分别部分替代x＝70和x＝75合金中Ti时，对非晶相形成范围的扩展没有明显的作用．     

扫描喷射电沉积纳米晶铜的试验研究

对扫描喷射电沉积纳米晶铜的工艺特点和沉积层微观结构进行了研究。结果表明，扫描喷射电沉积的电流密度和沉积速度随电压的增大呈线性增大，可用电流密度和沉积速度远高于传统电沉积。电流密度、喷射流量和扫描速度都对沉积层的表面生长形态有较大的影响，使用低电流密度、高喷射流量和快扫描速度有利于获得平整、致密的沉积层，在较大的电流密度范围内可获得晶粒尺寸小于40nm的铜沉积层。电流密度由100A／dm^2增至300A／dm^2时，择优取向晶面由(220)晶面逐渐转变为(111)晶面。     

固液球磨制备Fe-Sn金属间化合物粉末

采用固液反应球磨专利技术制备Fe-Sn金属间化合物。所谓固液反应球磨，是在一定温度区间，球磨介质对金属液体进行球磨时，磨球和金属液体反应生成固相的金属间化合物粉末。为加速反应进行，可以在金属液体中加人与磨球成分相同的金属粉末。通过固液反应球磨制备了FeSn2，FeSn，Fe3Sn2和Fe1,3Sn4种金属间化合物纳米粉末，并对固液反应球磨技术制备金属间化合物的机理和特点进行了讨论。     

球磨纯铁中纳米铁素体的形成机制

通过形貌观察和硬度测试研究了球磨纯铁中纳米铁素体的形成机制，结果表明，在球磨过程初期，纳米铁素体首先在球磨颗粒的表层区域形成并呈现层片状结构，扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HREM）观察表明，层片状纳米铁素体区与颗粒内部加工硬化区具有不同的微观结构，而且它们之间的界面十分明显，显微硬度测试试表明，前者的硬度数值明显高于后者，进一步的球磨过程导致颗粒细化并完成转变为纳米铁素体，分析表明，纳米铁素体的形成是由于球磨过程中加工硬化效应产生的位错胞墙结构向晶界结构转变而导致的，这也是造成加工硬化区与纳米铁素体之间存在的硬度差异的原因。     

Sol-gel法制备SrTiO3:0.002 Pr磷光体的研究

采用Sol-gel法制备了具有粒径均匀分布的Pr离子单掺SrTiO3:0.002Pr纳米磷光体.通过DTA、XRD和PL对样品的成相过程和晶体结构及其光谱性能进行了测试分析.DTA和XRD分析结果表明:前驱体在较低温度(＜500℃)加热就已经有立方相SrTiO3纳米晶析出,经935℃加热后完全形成单一立方相SrTiO3纳米晶,空间群为Pm-3m(221),经Scherrer公式计算得磷光体的晶粒尺寸约为82 nm.光谱性能研究表明,磷光体的发光性能受烧结温度影响非常明显.对应于Pr离子1D2→3H4能级跃迁的红色发光强度随着烧成温度从600℃升高到1300℃过程中逐渐增大,但发射谱的形状和主峰位置均保持不变.     

新型FeMB系纳米晶软磁材料的成分设计

运用Miedema理论,系统计算Fe,B与Cu,Mo,Ni,Cr,V,Ga,Nb,Hf和Zr等元素形成合金系时的热力学性质。运用理想溶液理论,计算1 600 K时该二元合金系的过剩Gibbs自由能、过剩熵和活度。结果表明,在FeMB体系中,Fe-Zr-B的混合焓最小;1 600 K时Fe-M-B体系的过剩Gibbs自由能与其混合焓相似,其过剩熵趋近于零,活度相对于理想溶液偏差极小,在实际应用中可忽略不计。     

Synthesis and oxidation behavior of nanocrystalline MCrAlY bond coatings

Thermal barrier coating systems protect turbine blades against high-temperature corrosion and oxidation. They consist of a metal bond coat (MCrAlY, M = Ni, Co) and a ceramic top layer (ZrO₂/Y₂O₃). In this work, the oxidation behavior of conventional and nanostructured high-velocity oxyfuel (HVOF) NiCrAlY coatings has been compared. Commercially available NiCrAlY powder was mechanically cryomilled and HVOF sprayed on a nickel alloy foil to form a nanocrystalline coating. Freestanding bodies of conventional and nanostructured HVOF NiCrAlY coatings were oxidized at 1000 °C for different time periods to form the thermally grown oxide layer. The experiments show an improvement in oxidation resistance in the nanostructured coating when compared with that of the conventional one. The observed behavior is a result of the formation of a continuous Al₂O₃ layer on the surface of the nanostructured HVOF NiCrAlY coating. This layer protects the coating from further oxidation and avoids the formation of mixed oxide protrusions present in the conventional coating. The original version of this article was published as part of the ASM Proceedings, Thermal Spray 2003: Advancing the Science and Applying the Technology, International Thermal Spray Conference (Orlando, FL), May 5–8 2003, Basil R. Marple and Christian Moreau, Ed., ASM International, 2003.     

机械合金化合成TiB2/Fe3Al纳米复合粉体

采用铁、铝、钛、硼四元粉体机械合金化与后续热处理的方法合成纳米TiB_2／Fe_3Al复合粉体,并利用XRD、DSC、SEM和TEM等对粉体进行了表征。结果表明：在球磨过程中,四元粉体形成了Fe(Al,Ti,B)过饱和固溶体,有序度不断降低,逐渐向非晶态转变,同时粉体晶粒尺寸逐渐细化,球磨40h后Fe(Al,Ti,B)的晶粒尺寸为9．6nm;并在热处理过程中Fe(Al,Ti,B)分解生成纳米Fe_3Al和TiB_2复合粉体,同时发生组成相晶粒生长,结构有序度提高等转变。     

等温退火对Ni-P、Ni-W-P镀层的晶粒尺寸和显微硬度的影响

研究了不同镀态结构的Ni-P、Ni-W-P镀层经等温退火后，其晶粒尺寸和硬度随退火时间的变化规律，镀层的热稳定性以及成分、结构和晶粒尺寸对镀层硬度的影响规律。结果表明，W元素可以促进Ni-P合金的非晶化，显著提高Ni-P镀层的硬度；Ni-（W）-P体系纳米晶镀层具有较好的热稳定性；等温退火获得的三元Ni-W-P单相纳米晶镀层在耐磨、耐蚀性能方面均优于同类非晶态镀层。     

纳米化对Ti-48Al-8Cr-2Ag合金抗氧化和抗腐蚀性能的影响

利用磁控溅射的方法在Ti-48Al-8Cr-2Ag(at．％)合金上溅射相同成分的纳米晶涂层，以研究纳米化对Ti-48Al-8Cr-2Ag合金抗氧化和抗腐蚀性能的影响，氧化实验在800℃～1000℃进行，腐蚀试验在盐和水蒸气综合条件下进行．结果表明：900℃氧化，Ti-48Al-8Cr-2Ag涂层显示了较低的氧化速率，因为生成保护性氧化铝膜，而铸态合金则在局部区域生成TiO2 Al2O3混合氧化膜．1000℃氧化，涂层和铸态合金生成保护性Al2O3膜，均具有很好的抗氧化性能．但溅射涂层在1000℃的氧化速率高于铸态合金，因为涂层球状表面和柱状晶结构，提供了更多的有效氧化面积．在600℃～700℃，盐和水蒸汽综合作用下，TiAlCrAg合金表面形成Al2O3 TiO2混合氧化膜，显示了较差的抗腐蚀性能．溅射纳米晶涂层在局部区域生成氧化铝保护膜，抗腐蚀性能大大改善．