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。     

Al60Fe20Cu20纳米材料的结构研究

采用机械合金化方法制备了系列Al60Fe20Cu20纳米晶体样品,并对部分样品附加500℃快速退火处理.联合使用X射线衍射和X射线吸收精细结构技术,分别从晶体的长程有序和原子近邻配位的短程有序2个方面研究样品的结构相变.结果表明:样品中Al和Cu原子首先组成体心四方结构的Al2Cu金属间化合物,然后与Fe原子合金化,形成Cu和简立方晶体结构AlFe的固溶体,结构稳定但不均匀,Fe原子处于富集状态;即使附加500℃-5 min退火,Al60Fe20Cu20系统在40 h的机械合金化过程中不能形成准晶相;球磨30 h后,晶粒尺寸已达到20 nm左右.     

机械合金化AlCuFe 形成准晶体的XAFS 定量分析

为了准确辨别AlCuFe准晶体（QC）形成的相变过程,进而探索其形成机理,采用X射线吸收精细结构（XAFS）定量分析技术,计算不同球磨时间 Al70Cu20Fe10合金中的Cu原子,以及700 ℃退火后的Cu和Fe原子的局域结构参数,并与X射线衍射（XRD）分析进行比对。结果表明,经过不同球磨时间,样品中Al和Cu首先形成Al2Cu金属间化合物,进而转化为Cu9Al4,Fe原子仍然是原来的体心立方(bcc）α-Fe结构。α-Fe与Al和Al2Cu经过退火处理化合为Al7Cu2Fe化合物,进而转变为QC;而长时间球磨产生的Cu9Al4退火后化合为稳定的Al(Cu,Fe)固溶体,不会形成QC。     

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.     

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     

Fe60Ni40纳米材料的结构相变

采用机械合金化技术制备了系列Fe60N i40样品,用XRD(X-ray d iffraction)和SEM(scann ing electronm icrosope)方法,分析了Fe-N i合金在形成纳米状态过程中的物相变化,并用光谱分析测量了样品中的杂质含量。结果表明:球磨2 h,样品仍然保持Fe、N i元素各自的晶体结构,但X射线衍射峰强度明显降低、宽度增加;球磨8~20 h,bcc结构α-Fe的特征峰基本消失,只有fcc结构N i的衍射峰清晰可辨,表明已形成Fe-N i固溶合金,粒度达到纳米级,说明机械合金化是制备纳米材料的有效方法;球磨40~100 h,N i的特征峰与球磨8~20 h相比向高角方向移动了0.5~°0.7,°并且在衍射角2θ为64.8°和82.0°附近出现了类似-αFe的(200)和(211)晶面衍射峰。通过分析计算发现,除了球磨介质污染,fcc结构的Fe-N i合金又发生了新的结构相变。     

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。     

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.     

组分对机械合金化Al-Cu-Fe准晶形成的影响

采用机械合金化附加后续的热处理工艺,制备了2个系列不同组分的Al-Cu-Fe合金粉末,使用X射线衍射(XRD)结构分析技术研究一定的球磨时间及退火条件下粉末组分对准晶形成的影响.研究结果表明,Al-Cu-Fe二十面体准晶的形成对原始混合粉末的组分很敏感,在相同的球磨时间及退火条件下,Al70Cu20Fe10是形成准晶的最佳组分.     

Al65Fe10Zr20Gd5非晶态合金的制备与晶化P

研究Al65Fe10Zr20Gd5混合粉末的机械合金化引起的非晶态化过程,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）分析混合粉末的结构演变和形貌,用差热分析仪（DTA）分析非晶态合金的热稳定性。结果表明,粉末在机械合金化过程中先细化,由初始粉末直接扩散固溶导致晶格崩溃形成非晶,球磨60h后Al65Fe10Zr20Gd5完全非晶化。DTA曲线显示非晶合金晶化呈现单一的放热峰。合金在923K等温退火1h后,完全晶化,析出复杂的中间相,表现出多晶型晶化的特点,晶化产物为Fe5Gd、Fe2Zr、Al2Gd3和α-（Al）固溶相。Al65Fe10Zr20Gd5非晶晶化激活能为259.64 kJ.mol-1,该非晶合金具有较高的热稳定性和较强的抗晶化能力。     

等离子束表面冶金铜铝金属间化合物涂层的研究

利用铜铝有一定互溶性并可生成金属间化合物的特点，采用等离子束表面冶金技术，以纯铝为基材，纯铜粉末为冶金原料，在铝表面制得了冶金结合良好的复合金属间化合物冶金层。借助OM、SEM、EDAX及XRD对试样显微组织进行分析，并测试了其显微硬度。结果表明：等离子束表面冶金快速凝固过程中，形成了Al2Cu金属间化合物及α（Al）固溶体。铜铝金属间化合物冶金层的组织具有快速凝固组织特征，冶金层底部为逆热流方向长大的粗大枝晶，上部为细小枝晶和大胞晶均匀分布。冶金层与基体间具有良好的冶金结合。冶金层的最高硬度为260HV，较铝基材的硬度（74．5HV）有显著提高。     

机械合金化AlCuFe经退火形成准晶体的结构变化

为了研究AlCuFe准晶体的形成机理,采用了X射线衍射(XRD)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)2种分析技术,有效地克服了高度无序体系结构分析的困难.研究结果表明,在球磨过程中Cu原子进入Al的晶格点阵,经过不同球磨时间分别形成金属间化合物Al2 Cu或者Cu9 Al4,而Fe原子保持原来的体心立方(bcc) α...     

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.     

累积叠轧Al/Cu复合板界面反应层核-壳结构形成机制

采用累积叠轧(ARB)结合多次退火处理制备了Al/Cu复合板,重点研究了Al/Cu界面反应层核-壳结构形成机制. 结果表明:Al/Cu界面反应层的形成主要依赖于退火过程中铜原子在界面处的扩散,反应产物包括Al₂Cu、AlCu、Al₄Cu₉. 轧制变形致使反应层破碎并在基体中均匀分布,轧后退火处理导致新的反应层不断形成.最终经多次叠轧及退火处理,原始铜板材全部转变为椭球状具有核-壳结构的Al/Cu金属间化合物颗粒. 8道次复合板抗拉强度最高,达到176.8 MPa,是退火态1060抗拉强度的1.74倍;0道次复合板延伸率较好,主要是Al/Cu界面分层后铝层均匀塑性变形,应力缓慢释放所致.     

正交相Al4(Cr,Fe)的结构研究

通过单品X射线衍射的方法确定了成分为A180.6c10.7Fe8.7的正交相Al4(Cr,Fe)的晶体结构．该单胞中共有11个晶体学独立原子位置被Cr/Fe占据，其中有10个原子呈二十面体配位．28个位置由Al原子占据，其中5个原子是二十面体配位．由于结构中有大量的点位存在这种情况，所以导致二十面体的有效本位数CNeff≠12．     

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...     

机械合金化制备纳米晶铁合金

用机械合金化方法制备了纳米晶铁合金。用X射线衍射仪，透射电子显微镜及穆斯堡尔谱仪分析了球磨时间对晶粒尺寸、微观应变及固态相变趋势的影响。结果表明，机械合金化加速了晶粒细化：球磨0．5h后，晶粒尺寸减小到65．27nm；球磨20h后，达4．14nm。随球磨时间延长，微观应变率先增大后减小，球磨10h后，达最大值0．422，然后减小。球磨20h后，有以(Fe，Cr)。C为主的新相生成。