镍基非晶态合金超细微粒催化剂的表面状态和催化性能

近年来,采用化学还原方法已制备出多种成分的过渡金属(Fe,Co,Ni)一类金属(B,P)非晶态合金超细微粒.这类材料由于兼具非晶合金和超细微粒的特点,可望成为一种新型催化剂材料.目前在非晶态合金超细微粒的制备和基本物性的研究方面已取得重大进展,但对其催化性能的研究还很少.本工作用化学还原方法制得镍基非晶态合金超细微粒,应用TEM,XRD,XPS,表面积测试和乙烯加氢反应评价等物理化学手段研究了B,P的加入对镍基非晶态合金超细微粒表面状态和催化性能的影响,以揭示类金属B,P的作用,为深入研究非晶态合金超细微粒表面结构与催化性能之间的关系提供基本信息.     

破解非晶结构之谜：连接非晶态和晶态的中程序结构单元

非晶态结构本质一直是凝聚态物理和材料科学中最有趣和最基本的问题之一。非晶合金因其简单的金属键结合及密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。研究发现,非晶中存在着不同尺度的局域有序结构,其中5~20 埃米尺度范围对应中程序。近来研究揭示其在非晶合金的相变和形变过程中发挥了越来越关键的作用。现有的理论或者实验结果难以确定非晶态材料与其对应的晶态材料间是否存在中程或更大尺度范围的结构联系,同时现有的表征手段难以精确解析其短程到中 程尺度有序结构,导致中程序结构解析问题十分复杂。最近在经典大块非晶合金体系钯-镍-磷中通过对一种独特的亚稳立方 中间相进行解析,发现了一种桥接非晶态与晶态的手性中程序结构基元六元三帽三棱柱(6M-TTP)。该结构的短程序团簇以 一种奇特的手性结构构成约12.5埃米的中程序结构基元,其在铸态为长程无序堆积,而在一定温度可以转变成有序堆积的亚稳立方相。中程序结构的捕获和解析为揭示非晶态结构本质提供了新的结构模型,并且对非晶合金亚稳态中间相的析出动力学规律提出了新的解释。这些发现将有助于阐明非晶合金在中程序以及更大尺度上的结构排列,为解析非晶态的结构本质提供新的思路。     

破解非晶结构之谜：连接非晶态和晶态的中程序结构单元

非晶态结构本质一直是凝聚态物理和材料科学中最有趣和最基本的问题之一。非晶合金因其简单的金属键结合及密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。研究发现，非晶中存在着不同尺度的局域有序结构，其中5~20 埃米尺度范围对应中程序。近来研究揭示其在非晶合金的相变和形变过程中发挥了越来越关键的作用。现有的理论或者实验结果难以确定非晶态材料与其对应的晶态材料间是否存在中程或更大尺度范围的结构联系，同时现有的表征手段难以精确解析其短程到中 程尺度有序结构，导致中程序结构解析问题十分复杂。最近在经典大块非晶合金体系钯-镍-磷中通过对一种独特的亚稳立方 中间相进行解析，发现了一种桥接非晶态与晶态的手性中程序结构基元六元三帽三棱柱(6M-TTP)。该结构的短程序团簇以 一种奇特的手性结构构成约12.5埃米的中程序结构基元，其在铸态为长程无序堆积，而在一定温度可以转变成有序堆积的亚稳立方相。中程序结构的捕获和解析为揭示非晶态结构本质提供了新的结构模型，并且对非晶合金亚稳态中间相的析出动力学规律提出了新的解释。这些发现将有助于阐明非晶合金在中程序以及更大尺度上的结构排列，为解析非晶态的结构本质提供新的思路。     

由非晶晶化带备的纳米晶Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9表面的扫描隧道显微镜研究

非晶态Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金在晶化温度以上退火,可以形成由直径10—20nm、具有体心立方结构的Fe(Si)固溶体微晶及4—5个原子层厚的晶界非晶相组成的纳米微晶合金.与非晶态合金相比,具有饱和磁感强度高、矫顽力低、高频损耗低等优点,是一种综合性能极佳的新型软磁材料.     

机械合金化Fe_(60)Cu_(40)系的结构研究

机械合金化法是70年代发展起来的一种粉末冶金方法,其一是用该方法制备了多种新型亚稳材料,包括熔体急冷法无法制备的难熔金属的非晶合金(例如液态不互熔的两种金属)以及某些成分的非晶合金(如非共晶点附近的成分区域),因此该方法在制备非晶方面得到广泛应用;其二是该方法可以扩展某些非互溶金属的固溶范围。 Fe与Cu的原子半径几乎相等,化学亲和力以及其它的电化学性质都很相似,初级固溶理     

Co基非晶薄膜旋转场热处理

引言 非晶态磁性材料具有高电阻率、高磁导率、低矫顽力、低损耗以及耐磨损、耐腐蚀等优异特性。尤其是Co基非晶薄膜磁导率高频特性优于坡莫合金,是一种理想的薄膜磁头材料。但是制备态的非晶膜存在很大的内应力,σ约为10~9～10~(10)dyne/cm~2,即使对λ_s为10~(-7)的Co基膜,其应力各向异性K_σ仍有10~2—10~3erg/cm~3。再加上由于材料成分、密度涨落,原子偏聚,指向有序化造成的内部结构各向异性,表面形貌不平产生的表面各向异性,使制备态样品     

非晶态超导体的超导转变温度和Hall系数之间的经验关系

非晶态超导体在高临界参量超导体的研究中具有重要的意义。非晶态超导体的电子性质是一个有待研究的问题,而Hall系数则是材料传导电子数的确切表示。显然,研究非晶金属和合金超导性质与Hall系数之间的关系将有着重要意义。作者系统地研究了非过渡金属和合金的非晶态超导转变温度T_c与其Hall系数R_H以及与相应的液态金属的Hall系数R_(HL)之间的关系,发现T_c与R_H之间存在着一个经验关系:在R_H=-3.5--4.0×10~(-11)m~3/AS之间出现一个T_c最大值,当R_H增大或减小时都伴随着T_c的迅速下降。在非晶态     

二种非晶合金在流体静高压下的电阻率

非晶态铁磁性合金不仅磁性优良,而且电阻率比同组分晶态合金高1—2个数量级.它取代硅钢片等制成变压器铁芯使铁损减少3/4,并提高工作频率,已在美、日、德、法等国广泛应用.然而非晶态合金的导电性理论至今仍很不完善,有较大局限性.(1)推广的 Ziman 理论可解释在任意温度简单金属(d 壳层全空或全满的金属)玻璃的电阻特性,却不能解释非简单金属(含过渡金属和稀土元素)玻璃的电导输运特性.因为后     

一种新的金属玻璃Mo_(70)Ge_(20)B_(10)

非晶态过渡金属超导体的Collver-Hammond曲线,到目前为止仍是一个未被充分解释的问题,获得这条曲线的实验工作是基于研究电子束蒸发薄膜的超导体临界温度而得到的。这些膜有很多是在冷底板上制取的,其中有些在室温下已全部晶化,同时,薄膜样品又给一些物理测量带来了困难,如比热测量,因此获得大块的非晶态过渡金属及其合金是研究非晶态过渡金属的很重要的内容。通常获得大块非晶态样品都采用超高速液相淬火的方法,用这种方法,已经制备出了几个在室温下稳定的非晶态过渡金属合金,亦称金属玻璃,对于金属Mo及其合金只有加入类金属,才有希望得到这种室温稳定的金属玻璃。在此之前,有人制备出了     

非晶合金Fe_(50)B_(50)的康普顿轮廓

机械合金化法是制备非晶合金粉末的有效途径之一,机械合金化过程中,将两种组元混合,通过长时间的球磨使两种原子间发生电荷转移,即合金效应,最后形成合金.康普顿轮廓对原子外层电子较敏感,能够提供合金效应方面的信息.据此,我们研究了机械合金化法制备的非金合金Fe_(50)B_(50)康普顿轮廓.     

金属玻璃异常放热现象与隐藏非晶相变研究进展

金属玻璃因其简单的金属键结合及原子密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。解开玻璃形成液体的微观结构可以探寻玻璃形成能力的秘诀。许多非晶合金体系在玻璃转变点以上、结晶温度以下表现出异常放热现象,暗示在超过冷液相区间隐藏着非晶相变,这一现象的微观结构本质困扰了学界逾四十年。近来,中子和同步辐射散射等大科学装置的发展为揭示隐藏非晶相变的机制提供了原位、无损以及从原子到纳米级别的多尺度"探针"。最新研究发现Pd-Ni-P这一典型的具有异常放热现象的原型非晶合金在临界转变温度处发生了重入超过冷液体转变,其内在微观机制为中程有序结构的演变所导致的液-液相变。同时通过恰当的热处理,人们可以方便地调控这一类非晶合金的微观结构。经过统计几种具有异常放热现象的典型金属玻璃体系的热物理参数,发现异常放热峰可能与玻璃形成能力有一定的关联。金属玻璃中的异常放热现象及其隐藏的非晶相变为开发新型非晶合金体系并改进合金的性能提供了新的思路。     

非晶态Fe-B-Si合金中的电荷迁移

国际上流行的“电荷迁移模型”认为,非晶态合金中的半金属原子B、Si和P等有一个以上的电子向后过渡金属Fe、Co、Ni等原子迁移,并据此解释非晶态合金的物性,因B、Si、P的电负性较Fe、Co,Ni大,从化     

类金属含量对非晶合金形成能力的影响

由于非晶态合金具有许多优异的物理性能和化学性能,在材料科学领域内,受到科学家们越来越多的关注。尤其是对有重要发展前途的铁族金属(Fe、Co、Ni)-类金属非晶态软磁合金,已开展了相当广泛的实验研究。但对其非晶形成能力与类金属含量的关系的微观机理尚不够清楚。为此,本文试图从作者新近提出的“双层单元结构模型”出发,在文献[1,2]的基础上,进一步深入分析其“双层组合单元”的结构层次,探讨其类金属原子在模型中的具体分布,并从化学短程序键合强弱的观点,导出在金属-类金属三元系非晶合金中:当类金属总含量为     

高能球磨制取非晶合金粉末

自从非晶态合金问世以来,人们一直试图寻找一种生产大块非晶态合金的有效方法,但进展不大。目前制取非晶态合金的最常用工艺仍是快速冷凝。为了抑制结晶相的形成,熔融合金必须以10~4～10~(12)℃/s的速率冷却,才能凝固成非晶态合金。对冷却速率和散热条件如此苛刻     

Tb-Fe合金系非晶薄膜的电子输运性质

引言非晶材料的电子输运性质已成为人们感兴趣的研究课题。我们对稀土—铁族非晶薄膜开展了一些观察电子输运性质的工作。在对溅射的Gd-Co薄膜观察到低温电阻率反常之后,对用蒸发淀积方法制备的Tb_(36)Fe_(64)非晶薄膜,也观察到低温电阻率反常。在此基础上,我们在一般真空度(2×10~(-5)—6×10~(-6)mmHg)的条件下,制备了一组Tb_xFe_(100-x)(at.％)合金非晶薄膜,20≤x≤75,进一步探讨稀土一铁族非晶薄膜的电子输运性质。     

非晶态Pd—Cr—Si合金的电子结构

Pd-Si非晶态合金常作为非晶态合金的一个典型。我们拟系统研究添加元素对其电子结构的影响。我们用电弧锤砧法制备了非晶态合金Pd_(73)Cr_7Si_(20)和Pd_(80)Si_(20),并用PHI-550型多功能电子能谱仪测定了它们的光电子能谱,其价带谱。各元素的电子结合能及化学位移测量结果。     

机械合金化制备Fe-Si-Nb非晶及其晶化过程研究

Fe-Si基合金是一种广泛应用的软磁材料。近年发展起来的纳米微晶Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金(即Finemet)具有优良的软磁性能,它由粒径10～20nm的α-Fe(Si)晶粒和剩余非晶相组成。许多工作表明这类材料的优良软磁性能与纳米量级大小的晶粒和传递交换耦合作用的界面有关。另外,Finemet是带状材料,其应用受到一些限制。文献[1]报道了通过机械合     

Ni对FeNiBPNb非晶合金非晶形成能力及软磁性能的影响

研究了Ni元素对(Fe1-xNix)75.5B14.5P7Nb3(x=0～0.6)系合金非晶形成能力及其软磁性能的影响.结果表明,添加Ni能有效地提高该合金系过冷液相区的稳定性,并使其更接近共晶点,非晶形成能力和软磁性能明显提高.随着Ni含量的增加,过冷液相区从49增加到75K,约化玻璃转变温度从0.540增加到0.594,γ参数从0.373增加到0.405.当Ni含量为0.5和0.6时,采用铜模铸造法成功制备了直径为1mm的块体非晶.该非晶合金系具有优异的软磁性能,其饱和磁感应强度为0.37～1.20T,矫顽力为1.4～3.3A/m,在1kHz频率时的有效磁导率为13100～20900,为开发新型FeNi基软磁块体非晶合金提供了良好的前景.     

非晶态SiO2过渡层上高C轴取向LiNbO3薄膜及生长机制探讨

利用脉冲激光沉积(PLD)技术在单晶硅衬底的非晶态SiO2过渡层上外延生长了具有优良结晶品质和高度C轴取向性的LiNbO3光波导薄膜.利用X射线衍射、高分辨电子显微镜和原子力显微镜等手段对LiNbO3薄膜的结晶品质和C轴取向性等进行了系统的分析,基本确定了薄膜C轴外延生长的最佳沉积参数.非晶态SiO2过渡层上的LiNbO3薄膜由尺度约为150 nm×150nm的四方柱状C轴取向的单晶畴紧密排列而成,并且具有陡峭的界面结构.棱镜耦合技术测量表明,激光可以被耦合到LiNbO3薄膜中,形成TE和TM模式的光波导.此外,对于LiNbO3薄膜在非晶过渡层上择优取向生长的物理机制和薄膜基底效应进行了初步探讨,提出其生长机制很可能符合光滑晶面上三维岛状成核生长的Volmer模式.     

非晶合金塑性研究的新进展

大块非晶合金（或大块金属玻璃）由于其独特的结构具有许多优异的力学性能,如高强度和硬度、耐磨、抗疲劳等。由于大块非晶合金的塑性高度局域在～20nm的剪切带中,造成大块非晶合金材料的结构软化,从而导致脆性断裂。脆性严重限制大块非晶合金作为工程材料的广泛应用。如何克服大块非品合金材料的脆性,一直是该领域的羲要研究方向。目前主要采用的是复合方法,即在大块非晶合金中复合第二相如纳米颗粒、枝晶相等,