位错密度

摘要： 通过轧制-热处理工艺能够使D6A钢的强度显著提高。为了探究其强韧化机理,本实验采用热轧及两相区温轧退火工艺,获得微米级D6A合金钢样品,微观组织为铁素体基体及粒状渗碳体。通过室温拉伸实验、SEM、X射线衍射、EBSD等手段对实验钢的显微组织和力学性能进行表征,结果表明:随着变形量的增加,晶粒尺寸由4.5μm细化为1.5μm,渗碳体的含量逐渐增加,小角度晶界的比例升高,屈服强度和抗拉强度不断增加,伸长率略有降低,说明轧制过程使亚晶粒的尺寸不断降低,晶界面积增加,位错滑移受到的阻力增大。同时,本研究对不同轧制变形量实验钢的位错密度进行计算,当轧制变形量为88%时,位错密度最高,此时加工硬化的程度最高。随着变形量的增加,第二相强化和晶粒细化引起的强度增量呈不断上升的趋势,位错强化引起的强度增量先升高后降低,D6A钢的主要强化方式为第二相强化、细晶强化及位错强化。

摘要： 为了研究用MOCVD在蓝宝石衬底上制备的AlGaN/GaN异质结的性能,分别在成核温度为580°C和600°C的非故意掺杂GaN模板上制备了Al_(0.30)Ga_(0.70)N/GaN异质结构,并用光学显微镜和HRXRD等测试设备对其进行了表征,结果表明:与580°C的成核温度相比,在成核温度为600°C的非故意掺杂GaN模板上制备的Al_(0.30)Ga_(0.70)N/GaN异质结构的性能较好,其样品表面形貌较佳,GaN外延层的原位监测反射率曲线的振幅更均匀;HRXRD测试结果表明,其(002)面和(102)面的半高宽较小,分别为178、214rad·s^(-1),位错密度处于较低水平(螺型位错密度为6.24×10^(7)cm^(-2),刃型位错密度为4.1×10^(8)cm^(-2))。为进一步改善Al_(0.30)Ga_(0.70)N/GaN异质结构性能,研究了Al N插入层的影响,结果表明:带有Al N插入层的Al_(0.30)Ga_(0.70)N/AlN/GaN异质结构的2DEG面密度增加明显且处于较高水平,为3.014×10^(13)cm^(-2),带有AlN插入层的Al_(0.30)Ga_(0.70)N/AlN/GaN异质结构的平均方块电阻值为277.0Ω,明显低于无AlN插入层的Al_(0.30)Ga_(0.70)N/GaN的平均方块电阻值331.9Ω。以上结果表明,优化成核层温度和引入插入层能提高Al_(0.30)Ga_(0.70)N/GaN异质结构性能。

摘要： 针对热轧工业纯铁退火过程的微观组织和磁性能,采用X射线衍射和磁滞分析法分别研究位错密度、最大磁导率、矫顽力和剩磁的演变规律。结果表明:退火前后工业纯铁的近等轴晶组织没有明显变化,晶粒度约为3.70级;随着650°C退火时间延长至5 h,位错密度从初始热轧态1.80×10^(14)m^(-2)逐渐降低至1.16×10^(14)m^(-2),降幅约35%,同时衍射峰在退火初期发生一定程度左移,并在后期明显右移,表明微观存在压应力及后续释放过程。随退火时间延长,最大磁导率整体呈上升趋势,矫顽力和剩磁存在突变点,磁滞回线形状较窄、变化不大,分析认为主要与位错密度、内应力和含碳量相关。退火处理可以改善工业纯铁的磁性能,进一步考虑成分进行一体化调控将提升工业纯铁磁性能并拓展其电磁应用空间。

摘要： 目的在微观尺度上研究Mg-5.4Gd-1.8Y-1.5Zn合金的应变调节机制。方法将拉伸试样变形至应变为6%,采用基于互相关分析的高分辨EBSD技术测量材料内部的刚体转动张量以及几何必需位错密度。结果Mg-Gd-Y-Zn合金主要由基面位错以及锥面位错调节应变,即使在软取向晶粒内,锥面位错也会大量出现。当发生基面-基面位错的滑移转移与基面-锥面位错的滑移转移时,相邻两晶粒滑移系之间的Luster-Morris因子很高(>0.78)。结论随着不同滑移系施密特因子的升高,晶粒内的位错密度逐渐降低。这一反常现象可以归因于硬取向晶粒变形需消耗更多的应变能,而这部分应变能以位错密度的形式储存在晶粒内。

摘要： 采用同步轧制与异步轧制相结合的方法,在无中间退火的条件下,制备了不同厚度的IF钢带材。利用光学显微镜、X射线衍射仪和拉伸试验机对实验钢进行了微观组织分析和力学性能测试。实验结果表明,IF钢在冷轧制备极薄带的过程中存在力学性能的尺寸效应,具体表现形式为屈服强度和抗拉强度随着厚度的减小先增加而后降低。轧制过程中位错密度的增加是导致强度升高的原因,而当极薄带的厚度小于临界值时,位错密度随厚度的减小而降低,这导致了强度随着厚度的减小而降低。

摘要： 通过背散射电子衍射技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)研究了中温变形对5B70铝合金锻环不同位置显微组织和位错密度的影响。结果表明:锻环的显微组织从内至外呈现梯度变化,晶粒尺寸逐渐减小,晶界处出现大量亚晶粒,锻环内层的动态回复效果比外层的更充分。纳米级的次生Al_(3)(Sc,Zr)粒子与位错交互作用失去共格效应。通过核内平均取向差(KAM)图看出,从锻环的内层至外层,亚结构数量明显增加。利用KAM数据计算位错密度,位错密度变化趋势与亚结构变化趋势一致。

摘要： 实验表征并对比分析了国内外不同厂商钢丝的精细组织.结果表明:国产钢丝在夹杂物尺寸分布、镀锌层厚度、索氏体片层间距、渗碳体形态、位错密度等方面均与进口钢丝存在一定差距,即进口钢丝中当量直径<5μm的夹杂物所占比例高达90.6%,而国产仅分别为85.4%和88.0%;国产钢丝镀锌层中Zn-Fe合金层更厚,镀层更疏松;国产钢丝的索氏体片层间距更大,分布更分散.渗碳体溶解更加严重,颗粒状、短棒状的渗碳体颗粒数量和分布明显增多;国产钢丝的位错密度是进口钢丝位错密度的10倍.上述在微观组织上的差异导致国产钢丝的性能较差、质量不稳定.

摘要： 结合实验和晶体塑性有限元方法研究准静态加载NiCoCrFe高熵合金有限变形过程中的宏观和微观力学响应、损伤行为以及微观结构演化。使用电子背散射衍射技术(EBSD)对拉伸实验变形前后NiCoCrFe的微观结构进行表征。通过修改强化模型和流动准则分别在CPFEM模型中引入位错密度内部状态变量和连续介质损伤因子,并结合拉伸实验应力-应变曲线确定NiCoCrFe相关的模型参数。结果表明:考虑位错密度和损伤的CPFEM模型可以有效地描述NiCoCrFe宏观和微观力学响应。CPFEM模型合理预测NiCoCrFe颈缩区域的变形形状和尺寸,其中实验获得的颈缩区域长度比预测结果小7%,CPFEM预测的颈缩区域宽度比实验结果大23%。CPFEM模型预测NiCoCrFe拉伸变形后的织构演化同EBSD表征结果大致相同,均表现为弱的(100)∥RD以及强的(111)∥RD纤维织构。在三维微观结构损伤分析中,CPFEM模型预测的损伤在应力集中以及位错密度集中的晶界处萌生,表现为晶间损伤机制,并且随着变形的增加损伤逐渐向晶粒内部扩展。

摘要： 施加磁场能改善固态金属的力学性能,但性能改善的机制还不清楚。为研究交变磁场和静磁场对固态金属力学性能的影响,分别将单晶铝在施加和不施加交变磁场的条件下于250和325°C加热6 h随后空冷。检测了单晶铝的力学性能和位错密度,并在静磁场中测定了硬度。结果表明:与未施加交变磁场在250°C加热的单晶铝相比,施加0.1 T交变磁场在相同温度加热的单晶铝屈服强度和断后伸长率分别提高了49.3%和24.7%,这是位错密度提高引起的位错强化和磁致塑性所致;当静磁场强度从0增加到0.6 T时,单晶铝的位错蚀坑数量增加了33%,硬度从28.0 HV0.1降低到了24.6 HV0.1。静磁场和交变磁场均影响单晶铝的力学性能,这与位错密度的变化有关,而自由基对中电子自旋状态的改变是位错密度变化的主要原因。

摘要： 使用Gleeble-3500型热模拟试验机对轧制态TC21合金在α+β两相区进行压缩变形试验,研究了合金在不同热变形温度(870~960°C)、不同应变速率(0.001~1s^(-1))条件下的组织和流变应力曲线,建立了流变应力本构方程和动态再结晶位错密度模型,并进行了显微组织模拟及验证。结果表明:合金的流变应力曲线呈现的软化机制以动态再结晶为主;应变速率一定时,变形后组织中α相含量随变形温度升高不断减少,α相尺寸先增大后减小;变形温度为870,900°C时,α相尺寸随应变速率增大而先减小后增大,变形温度升至930°C靠近相变点时,α相含量急剧减少,随应变速率增大,β相晶粒发生动态再结晶,晶粒细化;建立的应力计算模型用于峰值应力的预测,其结果较为准确,平均相对误差为6.274%;基于流变应力本构方程和位错密度模型进行的动态再结晶组织演变模拟结果与试验得到的显微组织基本相符,计算模型较为准确。

摘要： 本文利用高分辨率EBSD技术研究了交变磁场对纯镍试样中位错密度变化及分布的影响.测量了不同磁场强度和热处理制度下纯镍中位错密度及其分布情况,并通过测量试样显微硬度获得了不同磁场强度下材料塑性变化的规律.结果表明:经磁场处理后,材料内部位错密度上升,位错易于运动,材料硬度下降、塑性增强,这可能是由于磁场影响了位错芯的电子自旋状态,从而促进了位错的增殖和运动.

摘要： 采用Gleeble1500D型热模拟试验机对V-10Cr-5Ti合金在950～1350°C和应变速率0.01～10s-1内进行等温热压缩实验,流动应力对变形温度和应变速率具有强烈的依赖性.变形温度的提高和变形速率的降低能够促进V-10Cr-5Ti合金动态再结晶行为的发生,基于真实应力-应变曲线构建了Arrhenius本构关系模型,其中V-10Cr-5Ti合金的热激活能约为584.054kJ/mol.此外,对传统的K-M位错密度模型进行改进,引入能表征流变特征的加工硬化率函数,构建了基于K-M位错密度理论的流变应力模型.

摘要： 航空轻合金因具有比强度高、耐腐蚀和耐高温等综合性能,满足现代飞机、航天器等装备对高强度和轻量化的要求,随着航空业的快速发展以及加工、成形、焊接等制造技术的不断提高,航空轻合金的用量逐渐增大,但复杂结构和大尺寸整体结构的轻合金零部件的制造问题也越来越突出,在切削过程中,复杂的热、力耦合等非线性问题导致的材料的塑形变形、微观变化等,对加工后的零件表面质量与力学性能有直接重要的影响.目前对切削表面的质量研究多是基于宏观方面,对切削过程中钛合金的微观组织特征变化及性能研究较少.本文采用X射线衍射仪对铣削后的钛合金、铝试样表面进行了XRD实验,对不同切削参数下表层微观晶体结构进行了研究,重点分析了位错密度与晶粒尺寸的变化规律,并结合有限元仿真,对应变、应变率等动态力学性能数据与微观组织结构变化的联系进行了讨论.

摘要： 近年来通过制备硅基Ⅲ-Ⅴ族半导体激光器以实现高性能硅基光源的研究备受人们关注.在Si衬底上外延生长Ⅲ-Ⅴ族激光器材料的方法易于实现Ⅲ-Ⅴ族材料与Si衬底的大面积集成,因而成为一条很有希望的技术途径.本工作在生长了Ge缓冲层的Si(001)衬底上外延生长GaAs缓冲层，利用GaAs与Ge晶格常数非常接近的特点，生长出表面比较平整、位错缺陷较少的GaAs外延层。然后生长了多周期的应变超晶格位错阻挡层，进一步降低了穿透到外延层上部的位错密度。最后生长了1.3微米InAs/GaAs应变自组织量子点激光器结构，并制备出Si基1.3微米量子点激光器宽条形器件。

摘要： 现有的基于位错密度演化的流动应力模型,在动态回复段和动态再结晶段的形式不统一,而且没有充分考虑到动态再结晶过程的影响,会使流动应力的计算结果不准确.为此,本文研究了动态再结晶对材料加工硬化和动态软化的影响,提出了一个统一的流动应力模型.通过在Gleeble3500试验机上开展热压缩实验,得到了300M钢在不同温度(950-1150°C)、应变(0-0.8)、应变速率(0.01-10/s)下的流动应力,并通过Matlab计算和迭代,建立了300M钢流动应力模型.最后,将该模型用于变应变速率热压缩流动应力预测,取得了较高的计算精度.本文提出的耦合动态再结晶过程的流动应力模型很好的预测300M钢在高温下的流动行为.

摘要： 强力旋压是制备具有超细晶结构筒形件最有效的方法之一,制备过程中位错密度及微观组织演变规律直接决定了晶粒的细化的程度.本文采用基于Modified Williamdon-Hall(W-H)法X射线衍射(XRD)分析及透射电镜观测(TEM),对强力旋压法制备具有超细晶结构筒形件过程中位错密度及微观组织演变规律进行了研究.结果表明,20钢经淬火后位错密度由5.60×1015m-2增加至1.87×1016m-2,并形成三层次的板条马氏体微观结构;随后经减薄率55％的强力旋压后,位错密度增加至8.55×1016m-2,马氏体板条内形成极小的位错胞,位错分布较为均匀;经再结晶退火后位错密度下降到6.24×1015m-2,且在铁素体基体上生成了纳米级渗碳体颗粒.

摘要： Ti2AlNb基合金具有优良的高温抗蠕变等性能,是650～750°C区间航空航天轻质结构材料之一.为了解决Ti2AlNb基合金薄壁复杂曲面件尺寸精度及组织性能控制问题,建立了基于物理内变量的统一粘塑性本构方程,描述了板材在910～1000°C范围内的高温组织演变与高温流动应力的关系.基于该本构方程开发了ABAQUS平台的VUMAT材料模型,对Ti2AlNb基合金杯形件成形进行有限元分析,并与实验结果对比.结果表明,基于物理内变量的统一粘塑性本构模型可以较好的预测相对位错密度和损伤演变,为Ti2AlNb基合金曲面薄壁件热态气压成形工艺优化提供理论依据.

摘要： 介绍了高效多晶铸锭:全熔和半熔法，石英砂全熔的几个问题，晶粒形核，氧和侧壁杂质扩散，高效多晶，小晶粒，高密度大角度随机晶界，类似单晶引晶,吸收排除位错，抑制位错团形成和位错增值结果:位错密度更低,分布更均匀,更高的电池转化效率。

摘要： Cu-Cr-Zr合金作为一种典型的时效强化型合金,为了进一步提高Cu-Cr-Zr合金性能,研究了脉冲电流对其时效行为的影响,并对其作用机制进行了分析.对于Cu-Cr-Zr合金这样的置换固溶体来说，时效过程是一个扩散控制的相转变，析出相的粗化需要溶质原子从远处相析出相界面处扩散。根据计算，施加脉冲电流能够降低时效态Cu-Cr-Zr合金中的位错密度，从而减小有效扩散系数D，最终导致析出相半径减小，提高Cu-Cr-Zr合金的强度。

摘要： 文章介绍了晶体硅中的位错及其影响，阐述了硅晶体凝固生长的分子动力学计算模拟，分析了位错出现概率的"统计"结果，探究了位错的形核机制。

摘要： 本发明公开了刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的建模方法。该方法的主要内容包括，在给定包含晶体模型原子结构信息的文件的前提下，根据拟构建的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的Burgers矢量、位错线的位置、滑移面的要求，利用C/C++语言提取文件中的晶体模型原子结构信息，自动计算出包含符合要求的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的晶体模型的原子坐标，然后按分子动力学软件能识别的文件格式输出数据到文件。本发明可方便快捷地在晶体内部指定位置直接构建指定方位、组态的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构，为分子动力学及其它计算机仿真技术对刃位错和螺位错垂直相接的位错线的形态及行为的精准研究创造了有利条件。

摘要： 本发明涉及一种表面高密度位错的NCM三元正极材料的制备方法。所述方法是首先将NCM三元正极材料浸泡在酸性缓冲溶液中一定时间，在随后的惰性气体氛围中退火煅烧时，调控煅烧时间及温度并最终在材料表面形成大量氧空位。氧空位的形成导致材料表面层状结构出现高密度位错。高密度位错的交割作用会抑制在长循环充放电过程中由于材料颗粒相互挤压产生的位错向材料内部移动，因此材料的颗粒完整性得到保持；同时颗粒的完整性减少了材料新鲜表面的暴露，降低电解液对正极材料的侵蚀，同时降低界面副反应，从而提高材料在循环充放电过程中的循环稳定性。本发明所示方法中所用原料无毒环保，符合绿色化学的要求，操作简单，便于实施，具有良好的工业应用前景和经济效益。

摘要： 本发明公开了一种含高密度位错/层错的无粘结相超细晶碳化钨硬质合金及其制备方法。包括以下步骤：步骤1：纳米碳化钨粉体原料进行冷压成型，并在烧结炉中于一定温度和压力下进行烧结获得具有一定相对密度的坯体；步骤2：将步骤1得到的纳米碳化钨坯体进行振荡压力辅助的烧结锻造即可得到所需硬质合金。本发明无粘结相超细晶碳化钨硬质合金中具有高密度(1×1013/m2)的位错/层错，使其在变形过程具有更高的变形抗力，同时层错能够协调变形，提高其变形能力，加之细小的晶粒和高的相对密度，使其同时获得高的硬度和断裂韧性，有效突破无粘结相碳化钨硬质合金面临的硬度有待提高和脆性大的难题。

摘要： 本发明公开了刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的建模方法。该方法的主要内容包括，在给定包含晶体模型原子结构信息的文件的前提下，根据拟构建的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的Burgers矢量、位错线的位置、滑移面的要求，利用C/C++语言提取文件中的晶体模型原子结构信息，自动计算出包含符合要求的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构的晶体模型的原子坐标，然后按分子动力学软件能识别的文件格式输出数据到文件。本发明可方便快捷地在晶体内部指定位置直接构建指定方位、组态的刃位错和螺位错垂直相接的位错线原子结构，为分子动力学及其它计算机仿真技术对刃位错和螺位错垂直相接的位错线的形态及行为的精准研究创造了有利条件。

摘要： 本发明涉及机械搅拌制备具有高密度位错的铜电极及用于电化学析氢反应。以块状金属铜板为原料；将原料表面去除其氧化层；然后再用去离子水和乙醇清洗原料表面几遍除去残留的稀盐酸，然后干燥原料表面；用夹具将干燥后的金属铜板固定在搅拌摩擦焊机的工作台上，采用带有搅拌针的钨铼合金搅拌头；启动搅拌摩擦焊机，设置转速100‑400rpm，走速30mm/min；同时在机械搅拌的全过程中，采用干冰对铜板进行冷却；加工完成后，切出该弧形纹区得到铜块体电极。铜电极具有优良的电化学析氢反应活性，具体为在‑1.2V的过电势下达到了1A/cm

摘要： 本发明公开了一种提高空间分辨率的异质外延生长氮化镓位错密度检测方法。本发明首先通过温控系统将被检测样品周围的环境温度调节到合适的点，从而抑制扩散长度变大，进一步获得更高的空间分辨率；其次通过单个量子点成像获得成像系统的点扩展函数，利用二维的点扩散函数得到了频域内的光传递函数，对点扩散函数进行逆滤波处理，对样品位错的采集图像进行解卷积处理得到原始图像，从而消除周围环境影响，获得更为精准的图像；随后，对氮化镓位错的尺寸大小、相对密度进行定量分析；最后，进一步基于温控系统及解卷积技术，利用宽场荧光成像技术、阴极发光技术、三光子荧光显微成像及多光子荧光显微成像观测了更为精确的氮化镓薄膜的位错。

摘要： 本发明涉及一种铁磁性合金钢位错密度检测方法。采用磁巴克豪森噪声法对铁磁性合金钢位错密度进行检测，检测过程方便、快捷，对试样表面质量要求低，检测结果精度高，能够对铁磁性合金钢中不同程度的位错密度进行定量无损评价。

摘要： 本发明涉及一种测量位错密度的方法，该方法包括：获取测量对象的图像；根据预设的腐蚀坑筛选条件，检测所获取的图像中的腐蚀坑，并且统计计算所获取的图像中的单一腐蚀坑的平均面积值S0以及平均边界矩形长短边比R0；对所获取的图像中的黑色形状进行轮廓检测，以获得所述黑色形状的轮廓面积S以及边界矩形长短边比R；基于所述黑色形状的轮廓面积S以及边界矩形长短边比R与所述平均面积值S0以及所述平均边界矩形长短边比R0的关系，确定所述黑色形状的腐蚀坑数目；以及基于所获取的图像中的腐蚀坑的总数目和所获取的图像的总面积，计算所述测量对象的位错密度。本发明还涉及一种位错密度计数装置和一种非暂时性计算机可读介质。

摘要： 本发明提供一种CVD单晶金刚石位错密度的检测方法，包括单晶金刚石待测表面的研磨抛光和清洗，并通过化学腐蚀去除晶体表面机械损伤层，然后采用离子刻蚀的方法在单晶金刚石的待测表面形成位错蚀坑，对待测表面取样并对表面形貌进行检测，统计取样面积内位错蚀坑数量，最后计算得到单晶金刚石的位错密度，采用该方法可准确实现CVD单晶金刚石{100}或{111}晶面位错密度的检测。

摘要： 本发明公开了一种高应变率加载模式下材料瞬态位错密度的表征方法，其步骤包括：将单晶材料样品安装在高应变率动态加载装置的样品夹持区上；建立一时序控制系统并分别与高应变率动态加载装置、X射线衍射装置连接；时序控制系统包括两台数字延迟触发器、应变片、超动态应变仪与电磁阀；第一台数字延迟触发器分别连接并控制X射线衍射装置的电磁阀、白光快门；应变片粘贴在高应变率动态加载装置上，用于触发X射线衍射装置的X射线探测器；高应变率动态加载装置在电磁阀控制下发射投射物进而产生应力波，从而向单晶材料样品加载应力，X射线探测器进行曝光记录样品的瞬态衍射信号。数据分析单元根据瞬态衍射信号计算样品的位错密度。