纳米晶体材料不同晶粒尺寸与取向分布下力学性能的有限元分析

基于考虑晶粒尺寸和取向的弹性黏塑性本构模型,针对3组不同尺寸和取向分布的数字化微观结构模型,采用有限元模拟的方法分析晶粒尺寸和取向分布对纳米晶体材料拉伸力学性能的影响。结果表明:晶粒的尺寸和取向对纳米晶体材料的力学性能有着很明显的影响,且晶粒尺寸分布对力学性能的影响比取向分布的影响要显著。同时,尺寸均匀分布的晶粒中产生的剪切带相对于非均匀分布的晶粒中产生的要均匀,可以减小材料软化的局部性,较好地提高了材料的拉伸强度和韧性。     

SOL-GEL法制备的CdS纳米晶粒的量子尺寸效应

采用溶胶－凝胶法制备Ⅱ－Ⅵ族化合物ＣｄＳ颗粒胶体溶液,研究其晶体结构量子尺寸效应,结果表明ＣｄＳ颗粒的晶体结构为纤锌矿结构,颗粒尺寸可以通过改变反应物的浓度加以控制,当颗粒尺寸为５ｎｍ左右时,成功地观察到了ＣｄＳ能隙的蓝移现象。     

表面和界面效应对纳米晶粒尺寸的影响

应用热力学方法，讨论了非晶晶化法制取纳米晶体时所得最小晶粒与晶化温度的关系．发现当退火温度为物体熔点的1／2时，可制得最小晶粒，而在此温度下，过冷液体与晶体之间的Gibbs自由能之差达到最大值．考虑到样品较薄时较为明显的表面效应，计算了金属样品厚度对晶粒最小尺寸的影响．结果表明，晶粒的最小限度不仅受晶化过程中自由能差的影响，还与晶体厚度有关．样品厚度越小，对生成的最小晶粒尺寸影响越大．     

晶粒尺寸分布对纳米永磁材料矫顽力的影响

采用对数高斯分布模型,研究了晶粒尺寸分布对纳米硬磁材料有效各向异性Keff和矫顽力Hc的影响.研究结果表明:Keff和Hc随晶粒尺寸分布的集中而增加.纳米硬磁材料矫顽力的下降主要是由有效各向异性的下降引起的.为获得较高的矫顽力,晶粒尺寸分布应尽可能的集中.     

不同能量密度对脉冲激光沉积纳米硅晶粒尺寸的影响

在室温条件下保持Ar环境气体压强不变,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过改变激光能量密度,在与烧蚀羽辉轴线垂直放置的衬底上沉积了一系列纳米硅晶薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼(Raman)散射光谱对样品进行特性分析.结果表明,在能量密度为2～4J/cm2时,衬底上沉积的纳米硅晶粒尺寸和面密度基本不变.结合纳米晶粒成核生长动力学,对结果进行了定性解释.     

散射电场对激光烧蚀制备纳米Si晶粒分布和尺寸的影响

在10 Pa的氩气环境下采用了脉冲激光烧蚀技术(PLA),通过引入散射电场沉积制备了纳米Si晶粒薄膜.X线衍射谱(XRD)和Raman谱测量均证实了在薄膜中已经形成了纳米Si晶粒;利用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的薄膜进行了形貌表征.结果表明,纳米Si晶粒的分布以及其平均尺寸均相对于轴向呈对称分布,加入散射电场后纳米Si晶粒的分布范围增大,其平均尺寸最大值所对应与靶的轴向夹角变大.利用MATLAB对烧蚀颗粒在散射电场的运动过程进行数值模拟,得到与实验结果一致的规律.     

陶瓷无氰电镀银新工艺研究

介绍了一种在陶瓷上实现无氰电镀银的新工艺，包括采用ＡｇＮＯ３－葡萄糖体系化学镀的方法首先在陶瓷上预镀一层银，然后在咪唑－磺基水杨酸双络合体系中电镀银。本工艺具有镀层结晶致密、光亮度好以及镀液稳定性好、易维护、无毒、无污染等优点。文中对主要优化工艺条件作了介绍。     

电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒尺寸和面密度分布的影响

为了研究外加电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒的影响,采用XeCl准分子激光器,烧蚀高阻抗单晶Si靶,在10 Pa氩气环境下,调整外加电压的强度,沉积制备了一系列Si薄膜.X线衍射(XRD)谱仪、拉曼(Raman)谱、扫描电子显微镜(SEM)图像均显示纳米Si晶粒已经形成,随着靶衬间距的增加,所形成的纳米Si晶粒的平均尺寸...     

煅后石油焦平均晶粒尺寸的研究

利用X-衍射仪精确测定煅后石油焦（002）品面的衍射峰,通过对于衍射峰的精确计算煅后石油焦平均晶粒尺寸．测定了一些样品品粒尺寸．研究了晶粒尺寸与其它性能的关系．进而反映煅后石油焦平均晶粒尺寸在质量评价中的意义。     

取向硅钢片晶粒尺寸快速检测方法

提出了一种基于X射线面探测器衍射系统的晶粒尺寸快速检测方法,根据晶粒取向不同其衍射花样也不同的原理,检测了取向硅钢片晶粒尺寸.实验结果表明,这种方法操作简单,能够准确测量在一定尺寸范围内的板材的晶粒尺寸,并与背散射电子衍射结果进行了比较,探索了用X射线面探测器衍射系统在工业上进行金属板材晶粒尺寸在线检测的可行性.该方法有希望发展成为工业生产中金属板材的晶粒尺寸在线检测技术.     

合金凝固过程中晶粒尺寸和形貌演变的预测

利用合金凝固热力学原理,考虑形核和长大因素,建立了预测晶粒尺寸的理论模型,利用该模型对近液相线半连续铸造6061铝合金的晶粒大小进行了计算,所得结果与实验吻合.在所计算的几个条件中,最大误差小于7μm.通过对凝固过程中液固界面法向生长的扰动分析,得出球形晶粒周边主导波长及对应于一定波数的临界晶粒直径表达式.利用此关系可以很好地解释球晶生长及其向一定形貌的枝晶转变的条件及机理;对于分析凝固组织中不同形貌晶粒的形成及演化具有参考价值;对于半固态合金组织性能预测及其制备工艺优化具有实际意义.     

残余应力、晶粒尺寸对铍纳米压入行为影响的数值分析

通过纳米压痕和电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)技术获得金属铍在晶粒尺度上的表面微力学行为(性能)信息,基于ABAQUS对纳米压入过程进行有限元模拟.因数值模拟结果与实测信息相符合,故可获得仿真过程的基本力学性能参数.基于得出的参数,针对残余应力、晶粒尺寸对铍纳米压入行为的影响进行数值分析,结果表明,残余应力、晶体尺寸与纳米压入塑性功、最大深度及残余深度之间存在明显的线性关系;以塑性功为对比依据,残余应力与晶粒尺寸的影响系数分别为0.852 5×10^-12 J/MPa,95.373×10^-12 J/μm.该研究对纳米压痕力学性能、估计晶粒内残余应力等研究有一定的参考价值.     

PECVD法制备纳米晶粒多晶硅薄膜

采用射频等离子体增强化学气相沉积系统（RF-PECVD）以高纯SiH4为气源在P型〈100〉晶向单晶硅片上、衬底温度600℃、射频（13.56MHz）电源功率50W时沉积非晶硅薄膜,利用高温真空退火制作纳米晶粒多晶硅薄膜。采用X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱、AFM测量和分析薄膜微结构及表面形貌,实验结果表明,退火温度为800℃时非晶硅薄膜晶化,形成择优取向为〈111〉晶向的多晶硅薄膜;退火温度增加,Raman谱TO模和TA模强度逐渐减弱;AFM给出800℃退火后薄膜晶粒明显细化,形成由20~40nm大小晶粒组成的多晶硅薄膜,薄膜晶粒起伏程度明显减弱。     

晶粒尺寸对多层陶瓷电容器可靠性能的影响与机理

通过改变BaTiO₃基薄层多层陶瓷电容器(MLCC)的晶粒尺寸,探究其对MLCC性能的影响。通过拉曼光谱、电容温度系数(TCC)曲线、偏压特性、伏安(I-V)特性曲线、变温阻抗谱、击穿电压威布尔分布(BDV)和高加速寿命老化(HALT)等全面系统研究了晶粒尺寸对MLCC的电学性能和可靠性的影响。结果表明：晶粒尺寸显著影响MLCC的偏压稳定性和可靠性。细晶粒MLCC由于具有较高的晶界密度,使其晶界、界面激活能和肖特基势垒得以提高,显著增强了器件的击穿强度和抗老化能力,展现出更好的可靠性。研究结果可以为国内MLCC性能提升提供理论支持和技术指导。

     

纳米TiO_2的制备及光催化特性的研究

采用sol- gel法制备了不同酯醇摩尔比的TiO2 纳米级粉体应用X射线衍射仪对其结构进行了研究 ,并对其光催化效果进行了研究 ,对它们之间的关系进行了讨论     

Weibull尺寸分布晶粒组织演变的仿真研究

采用一种改进的Potts模型Monte Carlo算法,对具有Weibull尺寸分布(参数a=3.47)的晶粒组织进行了3D正常晶粒长大过程的仿真研究.仿真结果表明:整个晶粒长大过程遵循抛物线长大规律,晶粒生长指数为0.501,非常接近理论值0.5.晶粒长大过程可分为过渡阶段与准稳态长大两个阶段.Weibull尺寸分布参数a由过渡阶段的3.47逐渐演变为准稳态阶段的2.76,准稳态阶段晶粒尺寸分布参数保持a=2.76不变.晶粒的平均面数〈f〉随仿真时间的增加而增大,在准稳态阶段后期趋近于稳定数值.晶粒面数分布为Lognormal分布,最高频率面数f为10,个体晶粒面数范围为3～43.     

三维晶粒尺寸及分布对纳米永磁材料磁性能的影响

本文建立厚度为d的晶粒间界相均匀包围边长为D的三维立方体模型.假定晶粒间界相削弱了晶粒间的交换耦合相互作用.研究了晶粒尺寸及分布对纳米永磁材料有效各向异性及矫顽力的影响.结果表明：单个晶粒的平均各向异性随晶粒尺寸D的增大而增大.且材料的有效各向异性Keff和矫顽力Hc均随平均晶粒尺寸的增大而上升,而上升速率逐渐减慢.Keff和Hc随分布系数的增加而下降,且下降速率逐渐减慢.当Pc=0.7,=1.5,K1（0）=0.2Kh,d=2nm时,我们计算的矫顽力与实验数值符合地很好（Pc是无量纲因子,在0到1之间取值.Kh是晶粒内部正常的磁晶各向异性常数,K1（0）和d分别为晶粒间界相的各向异性常数和厚度）.     

SAG法合成钛酸铅纳米晶粒的工艺和结构研究

ＳＡＧ法合成钛酸铅纳米晶粒的工艺和结构研究李永祥刘泽吴冲若（东南大学电子工程系,南京２１００９６）ＰｂＴｉＯ３是应用广泛的铁电和光电材料之－,研究ＰｂＴｉＯ３纳米晶粒的合成技术和电学性能对基础研究和新型复合功能材料研究都有重要意义．作者曾采用Ｓｏｌ...     

溶胶凝胶法制备(Ba,Pb)TiO3纳米晶粒

采用溶胶－凝胶工艺制备了不同晶粒大小的掺铅钛酸钡纳米晶,用ＸＲＤ,ＴＥＭ和Ｒａｍａｎ研究了ＢＰＴ样品的晶粒大小,结构及其相变特性,结果表明,ＢＰＴ纳米晶最低晶化温度为５５０℃,衙门广泛６５０℃,高于６５０℃热处理的纳米晶ＢＰＴ在常温下为四方相,随着晶粒尺寸的减小,由四方相向立方相过度。     

激光烧蚀过程中密度交叠区振荡稳定时间与晶粒尺寸均匀性的关系

在不同环境气体中,对脉冲激光烧蚀产生的Si粒子的输运过程进行了Monte Carlo动力学模拟,并实验研究了脉冲激光烧蚀制备纳米Si薄膜的晶粒尺寸分布. 在理论分析和实验研究的基础上,讨论了纳米Si晶粒尺寸分布和烧蚀过程中出现的交叠区振荡稳定时间的对应关系. 结果表明,Si蒸气/环境气体高密度交叠区振荡稳定时间越短,所制备的纳米Si晶粒尺寸分布越均匀.