机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe、Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究.结果表明,由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩散,Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中,但Fe和Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化有很大差别.球磨2h后,样品中73%的Cu原子在fcc相,27%的Cu原子在bcc相;21%的Fe原子在fcc相,79%的Fe原子在bcc相.球磨5h后,fcc相的Cu原子减少到59%,fcc相的Fe原子则略有增加,为29%.球磨10h后,fcc相的Cu原子比例又增加到86%,fcc相的Fe原子也迅速增加到51%;说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变.继续球磨到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变.这些结果说明,在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体,同时存在着fcc的Cu富集区、fcc的Fe富集区和bcc的Fe富集区.     

机械合金化Fe30Cu70二元体系的局域结构研究

利用XAFS和XRD技术,研究机械合金化方法制备的Fe30Cu70二元体系的局域环境结构随球磨时间的变化,当球料比为40：1时,球磨5h,XRD结果表明,bcc结果αFe相的衍射峰几乎消失,只有fcc结构Fe30Cu70合金相的衍射峰存在,随着球磨时间的增加,fcc结构Fe30Cu70合金相的晶格略有膨胀,且晶格参数逐渐增大,XAFS结果显示：在机械合金化过程中,Fe30Cu70样品的Fe原子的近邻结构与Cu原子的近邻结构有不同的变化规律,Cu原子周围的局域晶格结构受球影响不大,但Fe原子周围的局域晶格结构形变较大,其无序度随时间增加而明显增大,所以,机械球磨后形成的Fe30Cu70合金并不是组成均匀的过饱和固溶体,其中既有Cu原子浓度大于化学计量比的fcc结构Cu富集区,又有Fe原子浓度大于化学计量比的Fcc结构Fe的富集区。     

机械合金化Fe30Cu70二元体系的局域结构研究

利用XAFS和XRD技术,研究机械合金化方法制备的Fe30Cu70二元体系的局域环境结构随球磨时间的变化.当球料比为401时,球磨5h,XRD结果表明bcc结构α-Fe相的衍射峰几乎消失,只有fcc结构Fe30Cu70合金相的衍射峰存在,随着球磨时间的增加,fcc结构Fe30Cu70合金相的晶格略有膨胀,且晶格参数逐渐增大.XAFS结果显示在机械合金化过程中,Fe30Cu70样品的Fe原子的近邻结构与Cu原子的近邻结构有不同的变化规律,Cu原子周围的局域晶格结构受球磨影响不大,但Fe原子周围的局域晶格结构形变较大,其无序度随时间增加而明显增大.所以,机械球磨后形成的Fe30Cu70合金并不是组成均匀的过饱和固溶体,其中既有Cu原子浓度大于化学计量比的fcc结构Cu富集区,又有Fe原子浓度大于化学计量比的fcc结构Fe富集区.     

Fe100—xCux纳米合金材料的结构研究

利用XAFS方法研究机械合金化方法制备的Fe10 0 -xCux(x =0、1 0、2 0、40、6 0、70、80、1 0 0 ,x为原子百分比 )合金中Fe、Cu原子的局域环境结构随组成的变化 .对于Fe10 0 -xCux 二元混合物 ,当x 40时 ,Fe原子的近邻配位结构从bcc转变为fcc ,但Cu原子的近邻结构保持其fcc不变 ;与之相反 ,当x 2 0时 ,Fe原子的近邻配位保持bcc结构而Cu原子的近邻配位结构从fcc转变为bcc结构 .XAFS结果还表明fcc结构的Fe10 0 -xCux 中Fe的无序因子σ ( 0 0 0 99nm)比bcc结构的Fe10 0 -xCux 中的σ ( 0 0 0 81nm)大得多 ;并且在同一机械合金化Fe10 0 -xCux(x 40 )样品中Fe原子的σ ( 0 0 0 99nm)比Cu原子的σ ( 0 0 0 89nm)大 .这表明机械合金化的Fe10 0 -xCux 样品中Fe和Cu原子可以有相同的局域结构环境但不是均匀的过饱和固溶体 ,而是fcc或bcc合金相同时存在Fe富集区和Cu富集区 .     

机械合金化Fe100-xCux体系的结构

利用XAFS和XRD方法分别研究了机械合金化80 h制备的Fe_100-xCu_x 系统的晶体结构及Fe和Cu原子的局域配位环境.结果表明,当x＞40时,样品中Fe原子的bcc结构消失,Cu原子的近邻结构基本不变,fcc晶格参数随x的增加而减小;当x＜30时, Cu原子的fcc结构消失, Fe原子的近邻结构基本不变,bcc晶格参数随Cu原子的比例减小而增大;而x=30左右时,fcc和bcc结构共存.研究结果还表明, Fe原子和Cu原子的比例不是相差很大时,Fe原子和Cu原子的近邻配位无序度会在很大的范围内变化,说明Fe-Cu二元体系不可能形成均匀的过饱和固溶体,存在Cu富集区和Fe富集区,是由多种物态组成的混合物.     

Fe100-xCux纳米合金材料的结构研究

利用XAFS方法研究机械合金化方法制备的Fe100-xCux(x=0、10、20、40、60、70、80、100,x为原子百分比)合金中Fe、Cu原子的局域环境结构随组成的变化.对于Fe100-xCux二元混合物,当x40时,Fe原子的近邻配位结构从bcc转变为fcc,但Cu原子的近邻结构保持其fcc不变;与之相反,当x20时,Fe原子的近邻配位保持bcc结构而Cu原子的近邻配位结构从fcc转变为bcc结构.XAFS结果还表明fcc结构的Fe100-xCux中Fe的无序因子σ(0.0099nm)比bcc结构的Fe100-xCux中的σ(0.0081nm)大得多;并且在同一机械合金化Fe100-xCux(x40)样品中Fe原子的σ(0.0099nm)比Cu原子的σ(0.0089nm)大.这表明机械合金化的Fe100-xCux样品中Fe和Cu原子可以有相同的局域结构环境但不是均匀的过饱和固溶体,而是fcc或bcc合金相同时存在Fe富集区和Cu富集区.     

组分因子x对机械合金化Fe100-xCux体系结构影响的研究

利用XRD和XAFS方法研究了机械合金化80h制备的Fe100-xCux系统(x=0,20,30,40,60,70,100,x为原子百分比)的晶体结构和Fe、Cu原子的局域配位环境。结果表明,对于高Cu原子浓度的Fe100-xCux(x≥40）样品,Fe和Cu原子的配位环境为fcc结构,对于低Cu原子浓度的Fe100-xCux(x≤20）样品,Fe和Cu原子的配位环境为bcc结构。而x=30左右时,fcc和bcc两相结构共存,但有较大的晶格扭曲和局域结构形变。XRD和XAFS结果还表明,只有当x≤20时,机械合金化的Fe100-xCux系统才能形成较为均匀的合金。否则,近邻配位无序度会在很大的范围内变化,存在Cu富集区和Fe富集区,并不是均匀的过饱和固溶体。     

高能球磨对纳米Fe60Ni40系统微结构的影响

利用XRD(X射线衍射)和XAFS(X射线吸收精细结构),研究了机械合金化Fe60Ni40二元金属合金的微结构随球磨时间的变化情况．结果表明：球磨5h,α-Fe和金属Ni的混合物开始形成合金,样品保持原来的bcc和fcc结构;球磨20h,α-Fe的特征配位峰完全消失,样品为比较均匀的fcc结构的固溶体;球磨时间增至40h时,Fe原子的近邻结构又有了新的变化,是由多种物态组成的复相固溶体．用柯西公式计算的结果表明：随着球磨时间的增加,晶粒不断细化,晶格畸变加剧,Ni相的晶格常数与Fe60Ni40合金的物相同步变化．这说明机械合金化过程中,晶格畸变引起的晶格常数的变化是相变的重要因素．     

组分因子x对机械合金化Fe_(100-x)Cu_x体系结构影响的研究

利用 XRD和 XAFS方法研究了机械合金化 80 h制备的 Fe10 0 -x Cux 系统 (x=0 ,2 0 ,3 0 ,40 ,6 0 ,70 ,1 0 0 ,x为原子百分比 )的晶体结构和 Fe、Cu原子的局域配位环境。结果表明 ,对于高 Cu原子浓度的 Fe10 0 -xCux(x≥ 40 )样品 ,Fe和 Cu原子的配位环境为 fcc结构 ,对于低 Cu原子浓度的 Fe10 0 -x Cux(x≤ 2 0 )样品 ,Fe和Cu原子的配位环境为 bcc结构。而 x=3 0左右时 ,fcc和 bcc两相结构共存 ,但有较大的晶格扭曲和局域结构形变。XRD和 XAFS结果还表明 ,只有当 x≤ 2 0时 ,机械合金化的 Fe10 0 -x Cux 系统才能形成较为均匀的合金。否则 ,近邻配位无序度会在很大的范围内变化 ,存在 Cu富集区和 Fe富集区 ,并不是均匀的过饱和固溶体     

加介质球磨Fe-Ni粉末的相结构

在加乙醇作为介质球磨(湿磨)条件下,采用6∶1的球料比,240r/min的转速,球磨x(Fe)∶x(Ni)=(100-y):y(原子百分数,y=32,36,50,79)粉末,采用X射线衍射分析方法,研究了球磨产物的相结构变化、晶粒尺寸变化及晶格常数的变化·发现了x(Fe)∶x(Ni)=64∶36粉末在加乙醇介质球磨条件下,Fe在fcc相中的含量随球磨时间的增加先增后减这一新现象,且在整个过程中伴随着晶格常数和晶粒尺寸的变化;对于相同球磨时间不同成分配比的Fe Ni混合粉末,随着粉末中Ni含量的增加,bcc相晶格常数减小,fcc相的晶格常数增大,fcc相中Fe的含量增加,晶粒尺寸减小·     

机械合金化Fe100-xNix系微结构的XRD研究

用机械合金化方法制备了Fe100-xNix（x=10、20、30、40）系粉末样品,利用X射线衍射谱方法分别研究了球磨时间和Ni含量对样品微结构的影响,结果表明：Fe70Ni30样品经球磨24h后就形成了过饱和的Fe（Ni）固溶体;经36h机械球磨后的Fe100-xNix样品Ni含量x（x≤40at％）越大,越不易形成单一的过饱和固溶体,且越易诱导α—Fe（bcc）产生向γ—Fe（fcc）的结构相变,相变所需的球磨时间愈短;经球磨相同时间80h后,样品Fe70Ni30有非晶产物生成,而Fe80Ni20仍然是bee结构的Fe（Ni）饱和固溶体,这表明Ni含量也会影响非晶变化的发生．     

机械合金化Fe40Ni40Si20纳米晶固溶体

机械合金化方法制备了Fe—Ni—Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的 相变行为,计算了晶粒尺寸及微观应变。结果表明,经36小时球磨可形成α-Fe(bcc)和γ-Fe(fcc) 两相混合纳米晶固溶体;继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72小时后可得单相γ-Fe纳 米晶固溶体。球磨晶粒尺寸可达12 nm,微观应变随球磨时间先增加后减小。     

Al70Cu20Fe10合金微结构的XRD和XAFS研究

采用机械合金化MA(mechanical alloying)方法成功地制备了Al70Cu20Fe10纳米合金.在结构分析中,联合使用传统的XRD(X-ray diffraction)方法与新兴的XAFS(X-ray absorption fine structures)技术,使XRD的长程有序结构和XAFS的特定原子近邻环境两个方面的信息相互补充、互为印证,有效地克服了高度无序体系结构分析的困难.结果表明,机械合金化Al70Cu20Fe10(MA-10 h)合金中的化合物成分是体心四方结构的Al2Cu,Al70Cu20Fe10(MA-20 h和MA-40 h)合金中的化合物成分是简单立方结构的Cu9Al4.     

Microstructure,thermal properties,and corrosion behaviors of FeSiBAlNi alloy fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering

An equiatomic FeSiBAlNi amorphous high-entropy alloy (HEA) was fabricated by mechanical alloying (MA). A fully amorphous phase was obtained in the FeSiBAlNi HEA after 240 h of MA. The bulk FeSiBAlNi samples were sintered by spark plasma sintering (SPS) at 520 and 1080℃ under a pressure of 80 MPa. The sample sintered at 520℃ exhibited an amorphous composite structure comprising solid-solution phases (body-centered cubic (bcc) and face-centered cubic (fcc) phases). When the as-milled amorphous HEA was consolidated at 1080℃, another fcc phase appeared and the amorphous phase disappeared. The sample sintered by SPS at 1080℃ exhibited a slightly higher melting temperature compared with those of the as-milled alloy and the bulk sample sintered at 520℃. The corrosion behaviors of the as-sintered samples were investigated by potentiodynamic polarization measurements and immersion tests in seawater solution. The results showed that the HEA obtained by SPS at 1080℃ exhibited better corrosion resistance than that obtained by SPS at 520℃.     

磁控溅射沉积Cu-W薄膜的结构及性能

 以磁控溅射制备W原子数分数为2.1%~53.1%的Cu-W薄膜,用EDX、XRD、TEM、SEM、显微硬度计和四探针电阻仪对薄膜成分、结构和性能进行表征,研究薄膜中W含量的变化对薄膜结构及性能的影响.结果表明,Cu-W薄膜呈纳米晶结构,含x=2.1%~16.2%W的Cu-W膜中存在W在Cu中的铜基fcc Cu(W) 非平衡亚稳过饱和固溶体,Cu-36.0%W膜中存在fcc铜基和bcc钨基双相固溶体,含x=48.7%~53.1%W的Cu-W膜则存在Cu在W中的钨基bcc W(Cu)亚稳过饱和固溶体.具两相结构的Cu-36%W薄膜的显微硬度最大,而Cu-W膜电导率则随W含量上升而持续降低.400 ℃退火1 h后,Cu-W薄膜发生基体相晶粒长大,硬度降低,但电导率提高.Cu-W薄膜在退火后结构和性能变化的主要原因是退火中基体相晶粒发生了长大.     

强磁场对Cu-20%Fe合金沉积处理的影响

研究了强磁场对Cu-20%Fe(质量分数)合金沉积处理时微观组织和基体固溶度的影响.结果表明:随沉积处理时施加强磁场磁感应强度的增加,Cu-Fe合金的Fe枝晶球化略有增加,且分布更均匀;对Cu基体的高倍SEM分析发现,随磁感应强度增加,基体中析出的Fe原子增加,表明强磁场可以促进过饱和Cu基体中Fe原子的析出;对不同强磁场下Cu-20%Fe合金沉积处理后的样品中基体固溶度的EDS分析表明,在10T强磁场下500℃沉积处理时基体的固溶度最低,这是由于强磁场降低扩散原子激活能,促进Fe原子的析出,与沉积温度引起的Fe原子扩散溶解共同作用的结果.     

金属纳米粉材料的研制

用氢等离子体电弧反应法生成Al,Fe,Cu和Pb的纳米粉·对其纳米颗粒的形貌特征、成分、晶体结构和粒径等进行了实际测定·结果表明,均为单质晶体;Al的粒径分布较宽,在10～138nm左右,平均粒径75nm·Fe,Cu,Pb平均粒径分别是56nm,81nm,77nm·除α Fe为bcc结构外,其余3种均为fcc结构·同样的进氧量,进氧的快慢对纳米粉氧含量多少影响很大·如钝化6h的Al纳米粉,其氧的质量分数为5 9%左右,而钝化2h的Al纳米粉氧的质量分数为11 3%左右·Al纳米粉的X射线衍射结果与其余的不同,由于氧的溶入,使衍射峰发生分裂,虽然结构没变,但有部分粉末的点阵常数增大了0 0036...