激波作用下三种铁基非晶合金的纳米晶化

在气体激波管中，利用激波对非晶的直接作用，在微秒量级时间内，成功地将ＦｅＢＳＩ，ＦｅＭｏＢＳｉ及ＦｅＣｕＮｂＢＳｉ等非晶合金转变成为纳米晶，主晶化相晶粒平均尺寸在２０－６０ｎｍ范围，晶化相分数〉９５％和常规退火晶化比较，激波晶化在晶化相，晶化动力学和晶化机理等方面具有一系列独有的特点。     

非晶合金晶化过程中结晶度的DSC法测定与控制（I）

基于非晶合金相变的热力学原理：部分晶化非晶合金的晶化即为残留非晶相的转变，其相变热应正比于残留非晶相的相含量，本文导出了部分晶化非晶合金结晶度Xc的DSC法测量公式．进一步通过对其100％无定性样DSC曲线的分析发现：部分晶化非晶合金的Xc实际上即为其100％无定性样在同样退火条件下的转变分数fc.为了检验这一推论的正确性，本文选用Ni74Sil0B16非晶合金淬态样进行了一系列的等温退火处理和等温DSC测试．结果表明：通过DSC法测定部分晶化非晶合金试样的相变热，不仅可以求出该试样结晶度的大小，而且通过对该合金100％无定形试样的DSC曲线分析和跟踪，甚至可以预测和控制该合金一定退火条件下结晶度的大小．     

锆对Cr-Si-Al电阻薄膜微观结构和电性能的影响

研究了退火态Cr-Si-Al和Cr-Si-Al-Zr薄膜的微观结构和电性能。结果表明，溅射态非晶薄膜Cr-Si-Al和Cr-Si-Al-Zr在加热到700℃的过程中，主要折出2种晶化相：Cr(Al,Si)2和Si纳米晶化相，其中Cr-Si-Al-Zr薄膜中的晶化相Cr(Al,Si)2包含有少量Zr原子。Zr原子的加入抑制了晶化相的形核和长大，从而Cr-Si-Al-Zr薄膜与Cr-Si-Al薄膜相比，需更高的退火温度才能达到趋于零的电阻温度系数。因此，Cr-Si-Al-Zr薄膜具有更好的电学稳定性能。     

非晶合金晶化过程中结晶度的DSC法测定与控制()

基于非晶合金相变的热力学原理:部分晶化非晶合金的晶化即为残留非晶相的转变,其相变热应正比于残留非晶相的相含量,本文导出了部分晶化非晶合金结晶度XC的DSC法测量公式.进一步通过对其100%无定性样DSC曲线的分析发现:部分晶化非晶合金的XC实际上即为其100%无定性样在同样退火条件下的转变分数fC.为了检验这一推论的正确性,本文选用Ni74Si10B16非晶合金淬态样进行了一系列的等温退火处理和等温DSC测试.结果表明:通过DSC法测定部分晶化非晶合金试样的相变热,不仅可以求出该试样结晶度的大小,而且通过对该合金100%无定形试样的DSC曲线分析和跟踪,甚至可以预测和控制该合金一定退火条件下结晶度的大小.     

a-Si∶H 薄膜固相晶化法制备多晶硅薄膜

利用固相晶化法获得多晶硅薄膜(退火温度700～800℃)，采用XRD、Raman等分析手段进行了表征与分析。研究结果表明：晶粒平均尺寸随着退火温度的降低、掺杂浓度的减少、薄膜厚度的增加而增加；并且退火后薄膜暗电导率提高了2～4个数量级。     

a-Si:H薄膜固相晶化法制备大晶粒多晶硅薄膜

用等离子体化学气相沉积（PCVD）法制备：a－Si：N薄膜材料（衬底温度20O℃～350℃），用固相晶化法（SPC）获得多晶硅薄膜（退火温度500℃～650℃）,用X射线衍射法测得平均晶粒尺寸依赖于退火温度和沉积条件，随着沉积温度的降低需要较高的退火温度,用SEM观测形貌测得平均晶粒大小为1,0～1,5μm     

衬底温度和退火温度对磁控溅射TiNi合金薄膜组织结构的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试方法研究了不同的衬底加热温度和不同晶化退火温度对磁控溅射法制备的TiNi薄膜组织结构的影响。结果表明:加热衬底可以降低薄膜的晶化温度,通过控制加热温度可以控制晶粒的大小,同时可有效抑制析出相的产生;非晶薄膜在晶化的同时伴随Ti3Ni4相的析出,随晶化温度的升高析出相在长大的同时数量也明显增多。     

机械合金化制备Ti-Al-Si纳米金属间化合物

4种成分的Ti-Al-Si颗粒T3，T4，T5和T6通过球磨获得非晶．这些非晶在退火时的结构变化分为3个阶段：（1）球磨非晶的部分晶化并产生Ti5Si3；（2）其余非晶的完全晶化并依赖于颗粒中Ti和Al的组成产生钛铝金属间化合物，（3）粉末中各相的晶粒长大．晶化反应依粉末成分产生Ti3Al，TiAl和Al3Ti.Ti5Si3是晶化反应的唯一硅化物.低于800℃退火可获得纳米晶。     

Al/α-Si复合膜中非晶硅晶化研究

研究了Al/α-Si复合膜中非晶硅的晶化问题.α-Si膜在与Al相接触条件下,其晶化温度下降,在350℃下退火几分钟,产生晶化转变.而单独的α-Si膜的晶化温度是700℃.     

DSC法和XRD法测定Ni74Si10B16非晶合金退火样结晶度的比较(Ⅱ)

分别采用差示扫描量热分析(DSC)法和X-射线衍射分析(XRD)法测量了Ni74Si10B16非晶合金550℃等温退火21min，22min，23min与25min后的结晶度XC，并对其测量结果进行了讨论．确认通过DSC方法测量的非晶合金退火样结晶度，在一定程度上能较好地反映非晶合金晶化的程度，并且其测量精度与简便性优于XRD方法．而对于部分晶化非晶合金晶化相相含量的测量和分析表明：DSC法只能测量析出单相合金的相含量，对于析出多相合金的情况则不如XRD法有效．     

喷射成形制备La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金

采用喷射沉积成形方法制备了La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金. 结果表明,沉积态La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金比以往报道的采用甩带法制备的同成分非晶合金具有更大的约化玻璃转变温度和更宽的过冷液相区. 非晶的晶化实验表明,晶化初期多种晶相同时结晶析出. 483K退火时,在非晶基体中析出Al和AlNi. 503K退火时进一步析出La和未知相. La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金在573K退火没有新相产生,合金晶化态组织由Al、AlNi、La和未知相组成.     

铝诱导晶化非晶硅薄膜研究

应用晶化非晶硅（a—Si）薄膜铝诱导方法，采用X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、光学显微镜（Optical Microscopy，OM）和原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）等测试手段，研究了退火条件对样品晶化的影响．结果表明，样品在300℃下退火后仍为非晶态；退火温度为400℃时，样品开始晶化．随着退火时间的增加，薄膜晶化程度越来越高，晶粒越来越大，同时薄膜表面粗糙度增加．     

网状结构对Fe72Y6B22非晶合金晶化行为和软磁性能影响的研究

对Fe72Y6822非晶合金的晶化行为和软磁性能进行了研究.分子动力学模拟结果显示,合金熔体中的团簇结构主要为〈0,3,6,0〉型多面体;实验结果显示,在合金的退火样品中存在由冠状三棱柱组成的网状结构.这种网状结构可提高合金在过冷液相区的热稳定性,抑制合金的晶化,改变合金的晶化方式,促进纳米α-Fe晶粒的形成.适当的退火工艺可以提高Fe72Y6822非晶合金的软磁性能.合金饱和磁化强度和矫顽力的变化是由于晶化过程的不同阶段析出纳米晶oc-Fe相、顺磁性的YB12相和弱磁性的Fe3B相所致.     

非晶退火晶化过程中晶粒度的可选择性

非晶的退火晶化法是目前广泛采用的一种制备纳米晶材料的新方法．如果可以根据不同的目的对材料的品粒度进行选择，那是非常有意义的．理论和实验表明，通过掺杂和控制退火过程可以实现这一目的。     

Ni-P化学镀层相变过程研究

针对镍磷化学镀镀层相变过程中存在的问题,通过X射线衍射、差热分析和透射电镜等手段对含磷原子数分数12.15%的镍磷镀层的镀态组织和晶化过程进行了初步研究。结果表明,这种中磷含量的镍磷镀层镀态下组织为非晶态,晶化起始温度321℃;退火过程中,非晶组织中先形成镍纳米晶,然后纳米晶镍伴随晶化过程进行迅速长大,并在镍基体上析出亚稳过渡相Ni12P5和稳定的Ni3P相,400℃退火90min后的组织为晶粒尺寸为微米级的镍基体上分布着弥散的Ni3P相和少量的Ni12P5相。     

晶化分数对Zr基块体非晶基复相材料力学性能的影响

采用脉冲电流预处理外加等温退火,制备得到了具有不同晶化分数的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶基复相材料,并通过x射线衍射法和差示扫描量热法分析材料析出的物相及其晶化分数,通过显微硬度、单轴压缩实验和扫描电子显微镜（SEM）研究材料的力学性能演变．结果表明：经处理后的合金首先析出准晶相,然后析出Be2Zr,Zr2Cu和FCC等物相;在晶化初期,合金的断裂强度和塑性应变量随晶化分数的增加而增加,当晶化分数为8．2％时,塑性变形量达6．3％．当晶化分数进一步增加时,断裂强度和塑性变形量均快速降低．扫描电子显微镜观察分析结果表明,随晶化分数的增加,合金的断裂模式则由剪切断裂转变为劈裂和解理脆性断裂．实验结果表明通过控制退火时间等参数可优化块体非晶基复相材料的力学性能．     

微晶硅膜MIS结构光位敏探测器的研制

采用快速退火工艺，促使非晶硅膜固相晶化，获得具备器件质量的微晶硅膜，以此晶化膜作基本材料，采取侧向光伏效应的工作模式，以金属－绝缘体－半导体（ＭＩＳ）结构成功地研制出了一维微晶硅膜的光位敏探测器，实验结果表明，该器件具有非晶硅器件与晶体硅器件互补兼容特色。     

等规聚丙烯材料中β晶型相变动力学初探

采用广角X射线衍射法测量了退火及轧制过程中等规聚丙烯材料中结晶度和β相含量的变化规律，分析了β晶型的相变动力学过程。结果显示，在等温退火和轧制过程中，β晶型都是最不稳定的相。当退火温度超过临界温度时，β相才能完全转化为α相。150℃等温退火时，发生的是β相的熔化和α相的再结晶过程，β相与保温时间的关系符合Avrαmi函数。轧制过程中，β相分别转化为α相和非晶相，两种转化均使β相含量随轧制真应变的增加呈线性减少。     

非晶薄带Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶化的新方法

利用直流高压电场处理法，成功使非晶薄带Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9在低于其初始晶化温度140℃以下纳米晶化，析出大小为2～10nm的a-Fe(Si)晶粒．该方法避免了传统的退火法在晶化温度以上晶粒长大这一缺点，成功制备出晶粒极细小的纳米材料．延长处理时间，晶粒数明显增多，晶化效果好．随着非晶晶化量的增加，显微硬度随之增大．同时经过直流高压电场处理的非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9试样晶化后其饱和磁化强度增大，表现出不同的磁性特征．     

Fe/Dy非晶多层膜的晶化反应及相演化研究

由Miedema半经验公式计算的Fe/Dy二元系自由能图,及退火时Fe/Dy非晶多层膜晶化过程的XRD结果得出多层膜晶化受热力学和动力学两种因素控制,Fe,Dy晶态自由能低于初始非晶态提供了晶化的驱动力,而形核势垒及临界晶核尺寸控制了晶化反应的相选择.