机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe,Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究,结果表明,由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩展,Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中,介Fe和Cu原子的局环境结构随球磨时间的级很大判别,球磨2h后,样品中73％的Cu原子在fcc相,27％的Cu原子在bcc相,21％的Fe原子在fcc相,79％的Fe原子在bcc相,球磨5h,fcc相的Cu原子减少到59％,fcc相的Fe原子则略有增加,为29％,球磨10h后,fcc相的Cu原子比例又增加到86％,fcc相的Fe原子也迅速增加到51％,说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变,继续球磨到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变,这些结果说明,在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体,同时存在着fcc的Cu富集区,fcc的Fe富集区和bcc的Fe富集区。     

机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe、Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究.结果表明,由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩散,Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中,但Fe和Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化有很大差别.球磨2h后,样品中73%的Cu原子在fcc相,27%的Cu原子在bcc相;21%的Fe原子在fcc相,79%的Fe原子在bcc相.球磨5h后,fcc相的Cu原子减少到59%,fcc相的Fe原子则略有增加,为29%.球磨10h后,fcc相的Cu原子比例又增加到86%,fcc相的Fe原子也迅速增加到51%;说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变.继续球磨到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变.这些结果说明,在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体,同时存在着fcc的Cu富集区、fcc的Fe富集区和bcc的Fe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.     

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Fe10 0 -xCux(x =0、1 0、2 0、40、6 0、70、80、1 0 0 ,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Fe10 0 -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 2 0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Fe10 0 -xCux 中Fe的无序因子σ ( 0 0 0 99nm)比bcc结构的Fe10 0 -xCux 中的σ ( 0 0 0 81nm)大得多 ;并且在同一机械合金化Fe10 0 -xCux(x 40 )样品中Fe原子的σ ( 0 0 0 99nm)比Cu原子的σ ( 0 0 0 89nm)大 .这表明机械合金化的Fe10 0 -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 .     

退火处理对过饱和Cu-Mo合金膜微观结构的影响

采用磁控溅射方法在柔性聚酰亚胺(PI)基体上沉积了Cu-Mo合金薄膜,对样品进行了真空退火处理。利用X射线、场发射扫描电镜、能谱仪表征了退火前后合金膜及纯Cu膜的成分、物相结构、表面形貌,分析了退火处理对合金膜微观结构的影响以及退火后合金膜表面Cu颗粒的形成机理。研究结果表明:退火处理后合金膜微观结构发生了明显变化。退火后Cu-21.3%Mo合金膜表面自形成了大量多面体Cu颗粒,颗粒尺寸为几十纳米到数百纳米,并且随着退火温度逐渐升高,薄膜表面自形成颗粒数量逐渐增加。     

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.     

机械合金化Fe40Ni40Si20纳米晶固溶体

机械合金化方法制备了Fe—Ni—Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的 相变行为,计算了晶粒尺寸及微观应变。结果表明,经36小时球磨可形成α-Fe(bcc)和γ-Fe(fcc) 两相混合纳米晶固溶体;继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72小时后可得单相γ-Fe纳 米晶固溶体。球磨晶粒尺寸可达12 nm,微观应变随球磨时间先增加后减小。     

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。     

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.     

机械合金化Fe40M（M=Ni，Co）40Si20过饱和固溶体的物相分析

采用机械合金化方法制备了Fe i Si,Fe Co Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的相变行为.结果表明,Fe40Ni40Si20经36h球磨可形成αFe(bcc)和γFe(fcc)两相混合固溶体,继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72h后可得单相γFe过饱和固溶体.Fe40Co40Si20经36h可得αFe过饱和固溶体,继续球磨未发现新相生成.     

Solid solution or amorphous phase formation in TiZr-based ternary to quinternary multi-principal-element films

TiZr-based multicomponent metallic films composed of 3–5 constituents with almost equal atomic concentrations were prepared by cosputtering of pure metallic targets in an Ar atmosphere.X-ray diffraction was employed to determine phase composition,crystalline structure,lattice parameters,texture and crystallite size of the deposited films.The deposited films exhibited only solid solution(fcc,bcc or hcp) or amorphous phases,no intermetallic components being detected.It was found that the hcp structure was stabilized by the presence of Hf or Y,bcc by Nb or Al and fcc by Cu.For the investigated films,the atomic size difference,mixing enthalpy,mixing entropy,Gibbs free energy of mixing and the electronegativity difference for solid solution and amorphous phases were calculated based on Miedema’s approach of the regular solution model.It was shown that the atomic size difference and the ratio between the Gibbs free energies of mixing of the solid solution and amorphous phases were the most significant parameters controlling the film crystallinity.     

Ar+能量及低能轰击对离子溅射铜钨薄膜结构的影响

研究了双离子束溅射制备铜钨薄膜时Ar^ 能量及低能辅助轰击对膜结构的影响。实验结果表明，以铜为衬底，铜靶Ar^ 能量在1-2keV、钨靶Ar^ 能量在3keV左右时，离子溅射铜钨薄膜是以钨的非晶态为骨架机械夹杂着铜晶粒的方式存在。铜晶粒度随铜靶Ar^ 能量增加略有增大。当Ar^ 能量高到临界值(约为1．5keV)时，少量铜转变成单晶态和熔进钨形成固溶体。受晶体缺陷及晶格畸变影响，铜衍射峰会发生微小偏移。     

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。     

机械合金化Fe100-xNix系微结构的XRD研究

用机械合金化方法制备了Fe100-xNix（x=10、20、30、40）系粉末样品,利用X射线衍射谱方法分别研究了球磨时间和Ni含量对样品微结构的影响,结果表明：Fe70Ni30样品经球磨24h后就形成了过饱和的Fe（Ni）固溶体;经36h机械球磨后的Fe100-xNix样品Ni含量x（x≤40at％）越大,越不易形成单一的过饱和固溶体,且越易诱导α—Fe（bcc）产生向γ—Fe（fcc）的结构相变,相变所需的球磨时间愈短;经球磨相同时间80h后,样品Fe70Ni30有非晶产物生成,而Fe80Ni20仍然是bee结构的Fe（Ni）饱和固溶体,这表明Ni含量也会影响非晶变化的发生．     

NiMn薄膜的无序有序转变

研究了Si/Ta/NiMn/Al和Si/Ta/NiFe/NiMn/Al多层膜中NiMn薄膜经300 oC 5 h不同次数循环退火后的有序化情况.X射线衍射定量计算结果表明,高温循环退火能极大地促进NiMn薄膜的有序化.NiMn薄膜中有序相的含量随退火循环数的增加而持续增加.但含NiFe层的膜有序化过程要比无NiFe层时缓慢.显然,NiFe对NiMn的有序化有阻碍作用.     

热处理对增材制造AlSi10Mg合金组织性能及残余应力的影响

增材制造AlSi10Mg合金通常存在较大的残余应力,对材料的服役使用产生不利影响,故需要采用热处理对残余应力予以控制甚至消除.利用X射线衍射、光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、背散射电子衍射、维氏硬度和拉曼光谱试验,研究了成形态和退火态合金的显微组织、性能及残余应力.结果表明,成形态合金由过饱和Al固溶...     

铜钨(钼)薄膜的制备及应用

文章介绍了近年来铜钨(钼)薄膜涂层的制备方法,简单分析了薄膜的结构特征和应用,展望了未来的研究方向和应用前景.