40Cr钢表面纳米化的研究

采用高能表面处理技术在40Cr钢表面制备出具有纳米晶体结构特征的表面层.利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析研究了表面纳米层的组织结构.结果表明,高能表面处理后40Cr钢表面形成纳米层的过程中,渗碳体先于铁素体纳米化.     

非晶和纳米ZrO2.Y2O3的EXAFS研究

利用扩展X射线吸收精细结构技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO2.15%Y2O3体系进行了研究，分析显示，在从非晶态向纳米结构晶化的结构中，最后邻的Zr-O配位层的配位数和键长没有发生明显的改变，说明300度时已经形成和900度相同的最近邻局域结构，而对于Zr-Zr(Y)配位层，随着晶粒尺寸的减少，配位数明显降低，键长显著缩短，具有比Z r-O配位层更大的无序，这些结果表明晶粒尺寸的变化对于较远配位层的影响要比对最近孤影响大得多。     

CuO纳米晶的一步超声室温固相合成及表征

在室温条件和超声波作用下,通过固相化学反应一步合成了CuO纳米晶,用粉末X射线衍射（XRD）及电子衍射法（ED）分析了固相产物的物相,用透射电镜（TEM）观测粒子的大小、形貌、粒径及粒径分布．结果表明,产物为颗粒大小均匀、晶粒形貌为近似球形粒状,平均粒径约为20nm的纳米晶,产率为93．1％．改变反应物、反应物配比、掺入惰性物质、加入微量溶剂或表面活性剂、研磨不同的时间等固相反应条件对合成CuO纳米晶的晶粒形貌、粒度和粒径分布有一定影响．     

聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合材料的制备与表征

通过分散聚合法成功地制备了聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合粒子,采用FT-IR、XRD、TEM分析手段研究了复合粒子的结构、形貌及其大小.结果表明,硅石包覆钛酸钡粒子的表面有一层浅色的聚合物,该聚合物包覆层的厚度约为10 nm,并且粒子在外观上基本呈球形或近似球形;同时在包覆过程中BaTiO3纳米粒子的晶体结构稳定,有机相与无机相之间是通过化学键键连.     

纳米金属Cr在酸性介质中腐蚀电化学行为

为探究纳米材料的腐蚀机理,采用机械合金化通过热压制备了纳米金属Cr,并与常规尺寸金属Cr对比研究了其在酸性介质中的腐蚀性能.结果表明:当晶粒尺寸细化到纳米级后,金属Cr腐蚀电流密度增大,耐蚀性能下降;随着酸度的增加,常规尺寸和纳米尺寸金属Cr腐蚀电流密度加大,耐蚀性能下降.两种尺寸金属Cr在中性Na2SO4介质中均出现钝化现象,但常规尺寸金属Cr的钝化区间较宽;常规尺寸金属Cr在加入H+后,钝化减弱,而纳米尺寸金属Cr在加入H+后,钝化现象消失;两种尺寸Cr的交流阻抗谱均呈单容抗弧特征,对纳米材料的应用具有重要意义.     

胶合板梯度胶合界面应变的数字散斑法分析

研究了均质、薄壳和内增强3种结构胶合板的断面密度分布, 根据密度分布确定梯度界面,并运用数字散斑法分析胶合板老化前后的密度梯度层胶合界面处的应变分布,以探讨梯度胶合对胶合界面应变传递的影响。试验结果表明:均质结构的胶合板断面密度分布较均匀,基本在0.83 g/cm³左右,而薄壳和内增强结构的胶合板断面密度显示两者均有明显的密度梯度和弱界面的存在。在450 N左右的载荷作用下,各密度梯度层胶合界面处的剪切变形最大值均出现在胶线两端的槽口处,并沿胶线方向逐渐减小。密度梯度层的应变主要表现为高密度层的应变通常大于低密度层的应变。老化后试件胶合界面的应变值普遍减小,高密度层的减小较小,反映了高密度层耐老化性能强于低密度层。     

工业纯铁表面自纳米化及其表征

利用高能喷丸(High energy shot peening,HESP)法在工业纯铁的表面获得一定厚度的纳米晶层,实现工业纯铁表面自纳米化。通过金相显微镜观测、扫描电子显微镜分析、显微硬度测试以及X线衍射计算分析,对工业纯铁表面自纳米化层的组织结构和性能进行研究分析。研究结果表明:采用HESP方法实现工业纯铁表面纳米化的主要工艺参数是:喷丸弹丸为直径1 mm的铸铁,喷丸压力为0.6 MPa,喷枪距离试样表面为5 cm,所获得的纳米晶的厚度随着喷丸时间的增加而增加;剧烈变形层由于晶粒得到了细化,其显微硬度大大提高,在距喷丸面10μm处,其显微硬度(HV)达到296.6,随着距喷丸面距离的增加,剧烈变形层的硬度不断减小;只要喷丸1 min,即可在工业纯铁表面获得平均晶粒粒径为68.4 nm、微观畸变为0.050%的纳米晶层;随着喷丸时间的延长,晶粒粒径越来越小,而微观应变越来越大;喷丸14 min可在工业纯铁表面获得平均晶粒粒径为28.5 nm、微观畸变为0.175%的纳米晶层。     

纳米4H-SiC薄膜的光学性质研究

SiC薄膜具有结构不易控制,透明性较差的特点,采用PECVD方法淀积的纳米SiC薄膜经光学透过率测试表明,在637nm和795nm处高的光透过率,并且当薄膜的厚度增大时,仍然具有高透过率的特性,这一结果表明,PECVD技术具有制备结构均匀,透明的纳米SiC薄膜的优势,同时,在与非晶SiC薄膜进行对比中发现非晶SiC薄膜的透过率不如纳米SiC薄膜。     

煅烧铟锡氢氧化物和氯化钠混合粉末制备铟锡氧化物纳米粉体

铟锡氧化物（ITO）是一种重要的半导体材料,制备团聚轻、颗粒细小的ITO纳米粉体具有重要的意义。在500℃下煅烧铟锡氢氧化物[Sn：In（OH）3]和NaCl的混合粉末2h,然后冷却并经过水洗制备ITO纳米粉体。XRD和TEM研究结果表明,利用NaCl颗粒能有效阻止纳米粉体硬团聚的形成。ITO纳米粉体结晶良好,平均颗粒尺寸为18min,尺寸分布窄、团聚轻。本工艺为合成无机纳米粉体提供了一种新的方法。     

液相激光烧蚀合成TiO_2纳米颗粒及其XPS研究

采用液相激光烧蚀法制备了二氧化钛纳米颗粒,研究了二氧化钛纳米颗粒的生长与微结构．XRD、TEM、XPS等表征表明：此方法可在室温条件下一步获得金红石型二氧化钛纳米颗粒胶体,颗粒直径约50nm,尺寸分布窄,分散性好,从而显示出良好的应用前景．结合微观表征与激光诱导的瞬态等离子体分析对TiO2纳米颗粒形成机理进行了探讨．     

Ag掺杂ZnO纳米晶的发光特性

以Zn(NO3)3.6 H2O,AgNO3为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO∶Ag纳米晶,利用XRD,SEM,TEM和PL谱对样品的结构和性能进行了研究.结果表明∶掺杂前后产物粒子形状均为球形,结晶良好,属六方晶系结构且无杂相;Ag占据部分Zn格位或填隙位进入ZnO晶格,掺入量约为1%(摩尔分数);纯ZnO平均粒径约为40 nm,掺杂样品的平均粒径约为45 nm,Ag掺杂轻微地影响ZnO晶粒生长.PL谱显示Ag掺杂能够调整ZnO纳米晶的能带结构?提高表面态含量,进而使得ZnO:Ag纳米晶的可见发光能力显著增强.     

Effect of hydrogen on the friction and wear of Ni-P coatings

The effects of charging and outgassing on the friction and wear of Ni-P amorphous and nanocrystalline coatings were studied under ambient humidity and temperature. The results indicate that hydrogen charging can greatly decrease the volume loss during friction and increase the wear durability. However, the wear durability can be restored after outgassing. There are many cracks on the brittle nanocrystalline before charging, and no crack appears after charging, but there are only a few cracks on the outgassed sample. This indicates that hydrogen charging can inhibit the crack formation during friction for the brittle Ni-P nanocrystalline. For the charged sample, after the surface layer was removed by polishing, the wear track and the friction coefficient are consistent with those of an uncharged sample. The friction coefficient of the charged amorphous coating is very small within the first 140 s and then increases suddenly to the value corresponding to the uncharged sample. The absorbed surface layer lubricates the surface, reduces the friction coefficient, and improves the wear durability.     

纳米SnO2/TiO2半导体薄膜电极的制备及其光电响应性能

采用化学沉积和电镀的方法在ITO导电玻璃表面制备SnO₂/TiO₂纳米半导体薄膜电极,用SEM,XRD进行了物性表征,并用光电流时间曲线、循环伏安法研究了薄膜电极光电流响应随时间、电压的变化情况。研究结果表明,SnO₂的掺杂有助于TiO₂薄膜表面产生的气孔孔径增大,数量变多。此法可制备具有多孔、粒径小于100nm的纳米SnO₂/TiO₂半导体薄膜电极。与纯纳米TiO₂薄膜电极相比,在光照条件下SnO₂的掺杂使得复合薄膜电极在阳极峰电位下的阳极峰电流的响应程度明显大于纯纳米TiO₂薄膜电极响应程度,有利于提高光生载流子的运输和分离效率,并从机理上阐述了光电流响应的提高归因于不同能级半导体之间的耦合效应。     

纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖效应

目前,纳米铁磁材料的磁学性质得到了广泛的关注.利用振动样品磁强计测试了纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度.结果表明,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度低于粗晶Ni的饱和磁化强度和居里温度.而且,纳米金属Ni的饱和磁化强度和居里温度都具有尺寸依赖特性.采用一理论模型解释了饱和磁化强度和居里温度的尺寸依赖特性.     

热轧变形量对铝热法制备的 2507双相不锈钢组织和力学性能的影响

对铝热反应制备的微纳结构2507双相不锈钢在1 000 ℃下进行了变形量为40%、60%和80%的轧制处理.利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究其轧制态显微组织.采用万能拉伸试验机和布洛维光学硬度计测试其力学性能.测试结果表明:轧制过程中,奥氏体和铁素体沿轧制方向被拉长,且奥氏体向铁素体转变.随着轧制变形量的增加,纳米晶平均晶粒尺寸变化不大,但体积分数减小.1 000 ℃下轧制变形量为40%、60%和80%后的屈服强度分别为232、284、456 MPa,抗拉强度分别为533、577、582 MPa,硬度分别为325、330、337 HV,延伸率分别为12.5%、11.1%和11.5%.     

Microstructures and mechanical properties of nanocrystalline NiTi intermetallics formed by mechanosynthesis

The formulation of nanocrystalline NiTi shape memory alloys has potential effects in mechanical stimulation and medical implantology. The present work elucidates the effect of milling time on the product's structural characteristics, chemical composition, and microhardness for NiTi synthesized by mechanical alloying for different milling durations. Increasing the milling duration led to the formation of a nanocrystalline NiTi intermetallic at a higher level. The formation of nanocrystalline materials was directed through cold fusion, fracturing, and the development of a steady state, which were influenced by the accumulation of strain energy. In the morphological study, uninterrupted cold diffusion and fracturing were visualized using transmission electron microscopy. Particle size analysis revealed that the mean particle size was reduced to~93 μm after 20 h of milling. The mechanical strength was enhanced by the formation of a nanocrystalline intermetallic phase at longer milling time, which was confirmed by the results of Vickers hardness analyses.     

Structural study of sputtered nanocrystalline Ti and Zr by X-ray diffraction

Conclusion The structure of sputtered Ti and Zr deposited on substrate cooled by liquid nitrogen was investigated by X-ray diffraction technique. Results show that deposited Ti and Zr are composed of nanocrystalline particles, and the average grain sizes are respectively 7.2 and 6.3 nm. These nanocrystalline particles have different structures with common metal under the condition of room temperature and atmospheric pressure. The sputtered nanocrystalline Ti has b. c. c. structure, and the sputtered nanocrystalline Zr the ω-phase structure. Forming of the abnormal structure depends on the energy of sputtered particle and small grain size. The energy carried by sputtered particles could have met the kinetic requirement for forming of abnormal structure, while the nanometer grain size could make the abnormal structure have lower energy than normal structure.     

纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能机理的评述

纳米粒子作为润滑油添加剂的研究还处于起步阶段，虽然关于纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能的作用机理方面的报道目前有很多，但存在很大的争议并且还出现相矛盾的结论．本文基于根据纳米粒子具有室温超塑延展性的实验结论，以及纳米粒子作为润滑油添加剂的最新研究成果，提出了纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能的扩散蠕变机理．     

钒和金纳米晶体晶粒长大临界温度的“尺寸—形状”模型

处于亚稳态的纳米晶体中晶粒在一定临界温度开始长大变为粗晶,该临界温度依赖晶粒中原子迁移所需的能量.根据纳米晶体中晶粒长大的微观过程以及晶粒中原子迁移能量状态与晶粒尺寸、形状的相关性,建立了计算纳米晶粒长大临界温度的"尺寸—形状"模型.基于该模型计算了钒和金纳米晶体中晶粒长大的临界温度,结果表明纳米晶粒长大的临界温度随晶粒尺寸的减少而降低,并且与晶粒形状相关,表现了明显的"尺寸—形状"效应.该理论模型计算结果与实验结果相吻合.     

W80X20合金球磨纳米化研究

机械球磨是一种制备纳米材料的新工艺，它方法简单、适应性强，因而具有广泛的应用前景。该文对比了4种W合金在球磨过程中晶粒尺寸随时间的变化规律，并结合不同金元素的熔点分析，提出了W系合金球磨纳米化的塑性变形－扩散双机制。