纳米晶化

摘要： 随着制造业的持续发展,对机械零件的性能要求也越来越严格,单一的热处理工艺已不适用于高性能要求的零件,需采用复合热处理工艺,即由两种或多种热处理工艺,热处理与相关工艺按功能继承和优质经济的原则组合的工艺.目前应用的复合热处理工艺有:①多种热处理方法复合;②涂(镀)覆与热处理复合;③形变热处理;④整体或表面强化与表面形变强化复合.简述了下列复合热工艺的应用实例:节能降耗的复合热处理,渗氮或氮碳共渗后淬火,化学热处理与淬火回火复合,渗氮或氮碳共渗与氧化处理复合,表面改性与热处理复合,以及强韧化处理的复合,等.

摘要： 利用铜模铸造法制备直径为3mm的(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)100-xYx(x=0,1.0,1.5,2.0,3.0)合金棒材,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差式扫描量热计(DSC)和单轴压缩测试设备对合金的组织、玻璃形成能力和力学性能进行研究.结果表明:Y元素含量为1.0％(原子分数,下同)时,合金的衍射结果为非晶态;Y元素含量为1.5％时,诱发了非晶合金的纳米晶化.在高分辨透射电镜下可观察到,非晶基体上析出5～20nm左右的晶化相,含Y为1.5％的合金抗压强度高达1990MPa,塑性应变高达3.0％;Y添加后合金断口处剪切带数量增加.多剪切带之间的交错,阻碍不均匀形变,提高了合金的塑性和强度.

摘要： 铁基非晶合金涂层具有良好的耐腐蚀性能及耐摩擦性能,在延长零件的使用寿命,扩大材料的应用范围等方面具有重要的意义。介绍非晶合金涂层的耐腐蚀性能和耐摩擦性能的机理及其影响因素,总结微合金元素添加、工艺参数、热处理和纳米晶化对铁基非晶合金涂层的耐腐蚀性能和耐摩擦性能的影响。

摘要： 铁基非晶合金涂层具有良好的耐腐蚀性能及耐摩擦性能，在延长零件的使用寿命，扩大材料的应用范围等方面具有重要的意义。介绍非晶合金涂层的耐腐蚀性能和耐摩擦性能的机理及其影响因素，总结微合金元素添加、工艺参数、热处理和纳米晶化对铁基非晶合金涂层的耐腐蚀性能和耐摩擦性能的影响。%Fe-based amorphous alloy coating has a property of excellent corrosion resistance and friction resistance,which is of important significance in extending the service life of the component and expanding the scope of application of the material. In this paper,a brief description of the mechanism of the corrosion resistance and abrasion properties and its influence factors for the amorphous alloy coating is introduced. The effect of minor alloying additions,heat treatment and nanocrystallization on the corrosion resistance and friction resistance properties of Fe-based amorphous coating are summarized.

摘要： 非晶纳米晶软磁合金具有绿色节能、成本低廉等诸多优势，已成为战略性新材料领域的研究热点之一。重点概述 Fe 基非晶纳米晶软磁合金的退火工艺，包括热致晶化、电/磁致晶化、热等静压晶化及薄带连续晶化工艺的新进展。%Amorphous nanocrystalline alloy has become the hot topic in strategic new materials field as its advantages of energy saving, low cost, etc. This paper particularly reviews the recent advances of annealing technology for Fe-based amorphous nanocrystalline alloy, including thermal crystallization, electrical/magnetic crystallization, isostatic pressing crystallization, and ribbon continuous annealing.

摘要： 采用表面机械研磨(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)在304不锈钢表面制备出纳米晶层(平均晶粒尺寸20 nm).采用腐蚀失重试验和极化曲线测试等方法比较了粗晶(Coarse-grained,CG)和纳米晶(Nano-crystallized,NC)304不锈钢在室温及80°C条件下5％(质量分数)硫酸溶液中的耐蚀性,采用透射电镜(TEM)观察表面纳米化后的微观结构,并利用扫描电镜(SEM)分析了腐蚀行为和微观结构的关系.失重试验结果表明,在两种温度条件下的稀硫酸溶液中,纳米晶结构的304不锈钢耐腐蚀性能明显变差,腐蚀特征以沿晶破坏为主,局部显示出均匀腐蚀形态.电化学测试结果表明,纳米化后的304不锈钢具有更低的自腐蚀电位和更高的自腐蚀电流密度.

摘要： Metallic glasses,as a new class of metallic materials with potential applications in structural and functional aspects,are one of the hottest topics in the field of physics and materials science.Since they are metastable thermodynam-ically,metallic glasses always transform into their crystalline counterparts spontaneously under some suitable conditions, leading to the occurrence of crystallization event.The research on nanocrystallization of metallic glasses not only is of sci-entific importance,but also offers theoretical guidance for applications of these materials.In this paper,we give a brief re-view of several representative micromechanisms for nanocrystallization of metallic glasses,including classical nucleation theory,nucleation mechanism based on the linked-flux model,nucleation and growth mechanism associated with phase separation,cluster deposition micromechanism,non-classical nucleation theory,and nanocrystallization micromechanism under a larger undercooling.Moreover,our recent progress in understanding the atomistic mechanism for nanocrystalliza-tion of metallic glasses is also reviewed.Finally,we point out a couple of issues that deserve further investigation to fully understand nanocrystallization behaviors of metallic glasses.%金属玻璃是一类具有结构和功能应用前景的新型金属材料，是目前物理和材料学科最为活跃的研究领域之一。由于处于热力学亚稳态，金属玻璃在合适的外界条件下会自发地向相应的晶态相发生转变，导致晶化事件的发生。研究金属玻璃的纳米晶化不仅有重要的科学意义，同时也可对金属玻璃的应用提供理论指导。简要介绍了目前几种代表性的金属玻璃纳米晶化微观机制：经典形核理论、基于耦合通量模型的形核机制、基于相分离的纳米晶形核长大机制、有序原子集团沉积机制、非经典形核理论、大过冷度条件下纳米晶化的微观机制等，同时结合作者课题组近年来在这方面的研究进展，对各种机制进行了评述，最后对未来金属玻璃纳米晶化机制研究中需要重视的几个问题进行了简单展望。

摘要： 对非晶合金 Fe52 Co34 Hf7 B6 Cu1试样进行了中频磁脉冲处理,处理过程中,磁脉冲场强、作用时间保持恒定为1．99×104 A/m、10min,脉冲频率分别为500,1000,1500和2000 Hz；用穆斯堡尔谱(MS)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等技术观察了该非晶合金磁脉冲处理后的微结构变化,并以振动样品磁强计(VSM)测量了试样在磁脉冲处理后的软磁性能.结果表明,对应1500 Hz、1．99×104 A/m、10 min的中频磁脉冲处理,相对优化了合金的软磁性能.%In this paper,the amorphous specimens Fe5 2 Co34 Hf7 B6 Cu1 were treated by medium-frequency mag-netic pulsing.The treatment conditions were as follows :the field intensity and acting time were constant (1.99×10 4 A/m,10 min),the pulsing frequency were 500,1 500 and 2 000 Hz respectively.The microstructural change of specimens after magnetic-pulsing were observed by MS,XRD and TEM technique.The soft magnetic properties of specimens treated by magnetic-pulsing were tested by VSM.The results show that the medium-frequency magnetic pulsing(1 500 Hz,1.99×10 4 A/m,10 min)can relatively improve the soft magnetic proper-ties of Fe5 2 Co34 Hf7 B6 Cu1 amorphous alloy.

摘要： Fe5 2 Co34 Zr7 B6 Cu1 amorphous alloys thin strip were prepared by single-roller-quenching method.We treated Fe-based amorphous alloys by mid frequency pulse magnetic field.Fe-based amorphous samples before and after treated were measured by homemade magnetostrictive coefficient measurement system and Mössbauer spectroscopy.The results indicated that amorphous strip were nanocrystallized after treated by pulse magnetic field and crystalline phase mainly α-FeCo.Magnetostrictive coefficient changed first decrease and then increase with the pulsed magnetic field increased.It indicated that the magnetic properties of dual phase alloy for pulsed magnetic field was selective.The results of Mössbauer tests indicated that the sample after pulsed magnetic field treated still showed obvious amorphous characteristics and the percentage of the amount of crystallization were 9.9%,17.2% and 28.3% with the enhancement of pulsed magnetic fields.%利用单辊熔体急冷法制备出 Fe52 Co34 Zr7 B6 Cu1非晶合金薄带.利用中频脉冲磁场对淬态非晶合金进行磁脉冲处理,并利用自制的磁致伸缩系数测量系统和穆斯堡尔谱对脉冲磁场处理前后的非晶样品进行测量.结果表明,脉冲磁场处理后的样品发生了纳米晶化现象,晶化相主要为α-FeCo.随着脉冲磁场的增大,磁致伸缩系数出现了先减后增的变化,说明处理后的双相合金的磁学性能对于脉冲磁场的处理具有选择性.穆斯堡尔谱仪测试表明,试样经过脉冲磁场处理后整体上仍表现出明显的非晶态特征,随着脉冲磁场的增强,晶化量的百分比分别为9．9％,17．2％和28．3％.

摘要： 利用铜模铸造方法制备了Cu-Zr-Ti-Ni系Cu基大块非晶合金,采用X射线衍射(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机和维氏硬度计检测了Cu基大块非晶合金样品.结果表明,制备的Cu-Zr-Ti-Ni系合金为非晶合金,这些非晶合金的过冷液相区温度范围△Tx达45.48-70.98K,Cu50Zr25Ti15Ni10非晶合金的维氏硬度为565.对Cu50Zr25Ti15Ni10非晶合金样品进行纳米晶化退火处理,结果发现,Cu基大块非晶合金Cu50Zr25Ti15Ni10经过退火处理后,维氏硬度从565提高到630,X射线衍射分析发现非晶合金发生了纳米晶化,从非晶合金中析出了Cu8Zr3、Cu3Ti2、CuZr纳米晶,使硬度提高.扫描电镜分析发现,非晶压缩断裂断口形貌呈脆性断裂,而非晶退火纳米晶化后的断口呈韧性断裂,说明非晶退火纳米晶化可以改善非晶的塑性韧性.

摘要： 用磁控溅射技术制备了Cu-Ta合金非晶薄膜,并采用扫描电子显微镜研究了压应力导致非晶薄膜表面形变和纳米晶化现象.结果表明:在纳米压头的作用下,非晶薄膜表面压痕的锯齿流边沿处形成了纳米级颗粒(纳米晶化)结构,且压痕外沿的颗粒尺寸大于内沿的颗粒尺寸.导致上述微观结构变化的主要原因可能是非晶自由体积流变膨胀过程中,压头的压应力使材料内部自由体积发生移动,在非晶基体中汇集成一些空位或气团,纳米晶粒在这些空位或气团处形核并长大;当气团积累到一定体积发生爆裂,导致屈服变形,纳米晶粒被挤到压痕锯齿流的前沿.

摘要： 非晶合金在激波的作用下发生了纳米晶化.激波纳米晶化具有晶化速率极高、晶化度完全、晶化相稳定等特点.从理论上计算了非晶合金“激波纳米晶化”中,气体激波产生了等效温度为62.5°C.此结果表明:非晶合金的纳米化晶化,温度的影响并非是主要因素.

摘要： 该文研究了预退火工艺对FeCuNbSiB非晶带在最后退火过程中发生的纳米晶化及放热行为的影响。利用差动热分析仪定量分析了在不同预退火温度处理的样品晶化潜热的释放情况，并配合X-ray衍射实验分析得出，在470°C预退火不同时间可以有效控制合金在最后退火过程中的放热行为，在该温度预退火0．5h可使最后退火时放热量的降低25℅。

摘要： 纳米晶软磁薄带通常是通过甩出非晶带而后退火晶化的方法而得.现提出一种在快淬态薄带上直接实现纳米晶化的方法,并在此基础上发展制备了高性能的快淬态纳米晶软磁材料.

摘要： 对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶态合金退火晶化、激波晶化和激波处理后再退火的样品进行了X射线衍射检测。经过对比分析,发现退火处理后主相α-Fe的晶粒度增大而晶格常数减小,激波纳米晶化后主相的晶粒度明显增大而晶格常数也增大,激波晶化再退火处理后主相的晶粒度变化不大但晶格常数却减小了。这些关于主晶化相的重要规律是“流态非晶原子重排”模型所不能解释的,蕴含新的物理意义。

摘要： 对非晶合金FeSiB进行了低频脉冲磁场处理,用Mossbauer谱仪、透射电镜观察处理试样的微观结构变化,研究表明.低频脉冲磁场可促进非晶合金FeSiB发生纳米晶化,晶料尺寸为2~10nm.

摘要： 软磁薄膜材料与器件是近期国际国内电子器件实现"小、轻、精、薄"的热点.本文采用独特的快速循环纳米晶化技术,在不同的纳米晶化工艺条件下,对直流磁控溅射制备的非晶CoNbZr软磁膜,进行纳米晶化.使CoNbZr软磁薄膜晶粒细化到30nm,阻抗值从20Ω增加到100Ω(1400MHz),电阻率减小10~30﹪,发现460°C时薄膜电阻率发生突变,共振峰向低频移动200MHz左右,极大改善了薄膜的软磁性能.

摘要： 提供一种用于产生官能化纳米晶纤维素的方法，所述方法包括以下步骤：提供纤维素、将所述纤维素与过氧化物混合，由此产生反应混合物，并且加热所述反应混合物，并且/或者将所述反应混合物暴露于UV辐射。还提供通过这种方法产生的官能化纳米晶纤维素。

摘要： 制作聚晶金刚石的方法，包括：采用氟使金刚石纳米颗粒的表面功能化，将功能化的金刚石纳米颗粒与聚合物组合以形成混合物，和使该混合物经受高压和高温(HPHT)条件，以在金刚石纳米颗粒之间形成晶间结合。生坯体，包括：采用氟功能化的多个金刚石纳米颗粒和散布有该多个金刚石纳米颗粒的聚合物材料。形成切削元件的方法，包括：采用氟使金刚石纳米颗粒的表面功能化，和将功能化的金刚石纳米颗粒与聚合物组合以形成混合物。在本体上方形成该混合物，和使该混合物与本体经受HPHT条件，以在金刚石纳米颗粒之间形成晶间结合并将结合的金刚石纳米颗粒固定于该本体。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、P和Cu。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑P‑Cu合金体系存在的矫顽力过高的问题以及工艺难度较高的问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物。所述制备方法包括：(1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；(2)在保护性条件下，对步骤(1)所述非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明提供的非晶纳米晶软磁材料能够平衡饱和磁感应强度和矫顽力，且磁损耗较低。

摘要： 提供一种用于产生官能化纳米晶纤维素的方法，所述方法包括以下步骤：提供纤维素、将所述纤维素与过氧化物混合，由此产生反应混合物，并且加热所述反应混合物，并且/或者将所述反应混合物暴露于UV辐射。还提供通过这种方法产生的官能化纳米晶纤维素。

摘要： 制作聚晶金刚石的方法，包括：采用氟使金刚石纳米颗粒的表面功能化，将功能化的金刚石纳米颗粒与聚合物组合以形成混合物，和使该混合物经受高压和高温(HPHT)条件，以在金刚石纳米颗粒之间形成晶间结合。生坯体，包括：采用氟功能化的多个金刚石纳米颗粒和散布有该多个金刚石纳米颗粒的聚合物材料。形成切削元件的方法，包括：采用氟使金刚石纳米颗粒的表面功能化，和将功能化的金刚石纳米颗粒与聚合物组合以形成混合物。在本体上方形成该混合物，和使该混合物与本体经受HPHT条件，以在金刚石纳米颗粒之间形成晶间结合并将结合的金刚石纳米颗粒固定于该本体。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、P和Cu。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑P‑Cu合金体系存在的矫顽力过高的问题以及工艺难度较高的问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、X和Cu，其中X为Nb和/或V。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料。本发明提供的软磁材料解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑Nb‑Cu合金体系中饱和磁感应强度较低且成本较高的技术问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物。所述制备方法包括：(1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；(2)在保护性条件下，对步骤(1)所述非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明提供的非晶纳米晶软磁材料能够平衡饱和磁感应强度和矫顽力，且磁损耗较低。

摘要： 本发明涉及一种纳米压痕结合疲劳载荷诱导Zr基非晶合金纳米晶化的方法，属于非晶合金改性领域。对具有双V缺口的原始试件进行XRD测试，采用高温疲劳测试仪对试件进行拉伸实验，在试件两端施加预拉伸载荷，同时在试件一侧通过压电叠堆施加疲劳载荷直至试件断裂，断裂后试件的XRD图谱显示为馒头状漫射峰，表明疲劳断裂后的试件未发生晶化。对疲劳断裂后的试件进行压痕测试，从压痕形貌图中选一塑性堆积最为严重的压痕对其进行FIB切割制得TEM样品。利用电子衍射图观察距压痕斜面不同距离处的晶化现象，采用TEM明/暗场成像观察非晶合金中纳米晶的析出情况。将拉伸断裂后的试件重复上述步骤并观察其TEM暗场像。