导读:本文包含了纳米块体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:块体,纳米,合金,磁体,机理,永磁,高压。
纳米块体论文文献综述
曹阔,冯运莉[1](2019)在《块体纳米晶金属材料的性能与变形机理研究进展》一文中研究指出简要介绍了块体纳米晶金属材料的制备技术及其特点,讨论了块体纳米晶金属材料的强度、硬度、塑性、热稳定性方面存在的问题以及解决方法。分析了在纳米晶金属材料中可能存在的各种变形机理,并探讨了纳米金属材料的发展趋势。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年18期)
林坤鹏[2](2019)在《高性能纳米石墨块体的制备及性能研究》一文中研究指出高性能石墨块体由于其具备特殊的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的导电和导热性,使其在国防工业和特种材料领域扮演着不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的层状结构,在外力作用下极易沿(002)晶面发生解离,使其制品的应用受到了很大限制。作者通过受到观察树干突节强化机制的启发,创造性地制备出一种晶格工程强化的高性能石墨块体,其主要方法就是将微量纳米金刚石粉体引入到天然石墨粉中,在烧结前期加压的过程中一小部分具有尖锐边缘的纳米金刚石颗粒被压入到石墨层内,在烧结后期纳米金刚石颗粒经相转变为纳米石墨洋葱,这些石墨洋葱如同膨胀螺栓一样把石墨片钉在一起,形成独特的“纳米疤痕”结构,赋予石墨块体杰出的力学性能。该增强机理类似于树干内部的凸起,使得石墨在(002)晶面上容易解离的现象被阻止。同时,石墨片之间的纳米金刚石颗粒的相转变可以显着降低石墨粉的烧结温度。作者主要探讨了复合粉体中纳米金刚石颗粒含量对石墨块体的显微结构和力学性能的影响;结果表明当复合粉体中纳米金刚石含量为20 wt%时,烧结后的石墨块体的抗弯强度与DS-4型商业石墨的抗弯强度相当。其体积密度和抗弯强度分别为1.93 g/cm3,92 MPa。值得一提的是,这种纳米疤痕结构显着增强了石墨的机械性能,并且预期这种晶格工程强化机制不但可以改变石墨材料的微观结构和性能,而且还适用于其他层状结构的材料。作者还通过在纳米金刚石颗粒中引入少量碳纳米管作为前驱体来制备高性能石墨块体。该方法相比传统工艺既降低了石墨的各向异性,又克服了由单一纳米金刚石粉体烧结后石墨块体内部残留较大的应力使得石墨制品容易开裂的问题。更为重要的是,少量碳纳米管的引入使得纳米金刚石颗粒沿碳纳米管近似有序排列,使得烧结后的石墨块体具备更高的机械性能。作者主要探讨了碳纳米管含量对烧结后石墨的显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,当复合粉体中碳纳米管的含量为5 wt%时,所制备的石墨块体具有较高的体积密度和力学性能;其体积密度,显微硬度,杨氏模量和弯曲强度分别达到1.78g/cm3,GPa,2.7 GPa和173.7 MPa。其抗弯强度约为DS-4型商业石墨的2倍。(本文来源于《海南大学》期刊2019-05-01)
蔡林杰[3](2019)在《碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究》一文中研究指出碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)是最有前景的场发射阴极材料之一。但CNTs薄膜阴极在劣真空、高电场等恶劣工况下,CNTs薄膜的抗损伤能力、可重复性及稳定性受到负面影响;以及薄膜在与器件的组装过程中易受到人为损伤,这都限制了碳纳米管阴极的实际应用。为此,本论文提出碳纳米管块体阴极的方案来解决这些问题,从碳纳米管块体阴极的制备与优化、阴极表面处理等方面开展了一系列工作,得出了一些有用的研究成果。系统研究了制备方法(球磨和超声搅拌)、烧结温度、CNTs含量对碳纳米管块体阴极场发射性能的影响,并在此基础上研究了阴极性能优化工艺。研究表明:1)在干法球磨下,700℃烧结、CNTs为10%时阴极的场发射性能最佳;2)在湿法球磨下,800℃烧结、CNTs含量为15%时阴极的场发射性能最佳;3)CNTs的缺陷发射以及屏蔽效应共同影响阴极的场发射能力;4)羧基化的CNTs,以及硝酸腐蚀阴极表面,均能提升阴极的场发射性能;5)超声分散方法在800℃烧结、CNTs含量为10%时阴极的场发射性能与球磨制备的阴极的最佳性能相当。对比了碳纳米管块体阴极和薄膜阴极的场发射性能。碳纳米管薄膜阴极初次开启电场为0.23 V/μm、最大发射电流密度为5613.76μA/cm~2,但之后这些性能都开始急剧下降,第二次测试的最大发射电流密度与块体阴极的最大发射电流密度相当,至第七次时,开启电场增加到1.73 V/μm,最大发射电流密度降至38.52μA/cm~2,仅为块体阴极的十分之一左右。而碳纳米管块体阴极的开启电场和最大发射电流密度在多次连续测试中均保持高度的可重复性:开启电场(2.20±0.07V/μm)和最大发射电流密度(340±50μA/cm~2)。因此,从器件实际应用角度看,碳纳米管块体阴极的综合性能显着好于薄膜阴极。其原因可能在于块体阴极具有一定的自我恢复能力。(本文来源于《郑州航空工业管理学院》期刊2019-05-01)
Muneer,BAIG,Hany,R.AMMAR,Asiful,H.SEIKH,Jabair,A.MOHAMMED,Fahad,AL-MUFADI[4](2019)在《纳米晶Al-10Fe-5Cr块体合金的热稳定性(英文)》一文中研究指出研究具有纳米晶的Al~(-1)0wt.%Fe-5wt.%Cr块体合金的热稳定性。采用机械合金化(MA)方法对初始微晶粒混合粉末进行100 h的球磨,得到纳米晶粒合金粉末,然后用高频感应加热烧结法(HFIHS)烧结成块体材料。采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(EFSEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对合金粉末样品和块体样品的显微结构进行表征。对块体样品进行显微硬度和压缩试验,以评价其力学性能。为评价块体试样的热稳定性,分别在573、623、673和723 K下进行压缩试验,应变速率为1×10~(-1)和1×10~(-2) s~(-1)。与烧结态合金相比,退火后的试样其显微硬度值显着提高,在723 K退火后显微硬度值为2.65 GPa,而烧结态的为2.25 GPa。当应变速率为1×10~(-1)s~(-1)时,块体合金在300和723 K下的抗压强度分别为520和450 MPa。块体合金的显微结构稳定性归因于与铝形成的如Al_6Fe、Al_(13)Fe_4和Al_(13)Cr_2等含Fe和Cr相以及铝基体中含Cr和Fe的过饱和固溶体。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2019年02期)
侯福臣[5](2018)在《块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合纳米晶磁体的织构生长与磁性研究》一文中研究指出Nd_2Fe_(14)B基纳米晶复合永磁材料是一种由硬磁相Nd_2Fe_(14)B和软磁相(如α-Fe、Fe_3B等)组成的永磁材料,其中高饱和磁化强度软磁相的添加和交换耦合作用使得该类磁体具有超高的理论磁能积,同时能够节约稀土资源。但到目前为止,实际制备出的块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合永磁材料,当软磁相含量超过20%时,磁能积都要远远低于其理论预测值(~100 MGOe)。其主要原因是实际制备磁体中的纳米结构与理论计算结构偏差较大,这是由于在硬磁相Nd_2Fe_(14)B的晶体学织构形成和软磁相结构控制(含量、晶粒尺寸和分布)之间存在着矛盾。基于这一科学问题,本论文分别从制备工艺和合金元素等方面进行设计,结合熔体快淬,成功的制备出了具有Nd_2Fe_(14)B相强(00l)织构的各向异性块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁材料,并对制备出的磁体的微观结构和磁性能进行了如下的分析研究。利用同步高压热压缩变形成功的从贫Nd非晶合金Nd_(10)Fe_(84)B_6中制备出了各向异性块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁体。在变形温度为530-700~oC,变形时间为5 s,变形量为77%时结合高应力条件下600 ~oC退火5 min获得最佳性能的磁体,其最大磁能积为19.2 MGOe。与直接退火Nd_(10)Fe_(84)B_6非晶合金对比,同步高压热压缩变形技术结合应力下退火实验制备出的复合磁体剩磁B_r提高了约38%,矫顽力提高了约31%,最大磁能积提高了约140%。变形制备出的磁体中Nd_2Fe_(14)B纳米晶具有明显的(00l)织构,且磁体由晶粒尺寸约为26 nm的α-Fe纳米晶和30 nm的Nd_2Fe_(14)B纳米晶所组成。通过设计合金成分配比结合高压热压缩变形,制备具有更强硬磁相织构的块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁材料。Cu元素的适量添加能够同时提高软磁相含量和硬磁相的织构强度,在矫顽力不降低的前提下,提高剩磁。另外,稀土Nd和B含量的降低都会同时提高软磁相α-Fe的含量以及硬磁相的织构强度,对磁性能的影响略显不同:两种元素含量的降低都会提高变形所得磁体的剩磁,但Nd含量的降低会导致矫顽力的下降,而B的原子百分比从6 at.%下降到4 at.%,磁体的矫顽力基本保持不变。然后在本工作中选择最佳成分配比为Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4的合金,研究了变形量对磁体微结构和磁性能的影响,磁体的晶体织构和磁性能随变形量的增大而增高。最终在变形量83%时获得磁能积为21.6 MGOe的块体各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁体,该磁体具备较强的Nd_2Fe_(14)B的(00l)织构,同时软磁相高达33 wt.%。通过两步高压热压缩变形成功的制备出了块体各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体,在软磁相α-Fe含量高达31 wt.%的前提下,同时获得了Nd_2Fe_(14)B相的强织构和α-Fe相细小的晶粒尺寸(~18 nm)。这种新型的变形技术制备出的复合Nd_2Fe_(14)B/α-Fe磁体的磁能积高达24.3 MGOe,是所有已报道的、软磁相分数在20 wt.%以上的块体Nd_2Fe_(14)B基纳米复合永磁材料中的最大值。通过设计不同的变形技术制备块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合永磁材料,并研究了两步等温变形中工艺参数对磁体织构强度和磁性能的影响。在几种变形工艺中,两步等温变形方法更有利于促进Nd_2Fe_(14)B纳米晶沿(00l)方向取向排布,获得了最强的硬磁相的(00l)织构。采用等温变形在第一步变形时间为5 s、变形温度为530 ~oC,第二步变形温度为650~oC,变形量为83%时,获得了具有最强Nd_2Fe_(14)B纳米晶的(00l)织构和最佳磁性能的永磁体。与传统等温变形制备磁体的磁性能相比,本方法制备的磁体最大磁能积提升了49.4%,剩磁提升了13.6%,矫顽力提升了17.6%。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-12-01)
郭卉君[6](2018)在《块体纳米晶纯镁的微观组织的稳定性及力学性能研究》一文中研究指出块体纳米金属材料具有优良的特殊性能,如超高的强度和硬度以及良好的塑性和韧性等,但其制备技术复杂,通常需要在极端条件下才能实现,所以开发一种低成本、可量产的块体纳米金属材料制备技术一直以来都是人们关注的焦点。此外,由于镁的化学活性高,纳米化非常困难,与其他纳米金属材料相比,有关纳米镁基材料的制备、结构、性能以及它们之间相互关系等方面的研究报导更少。本论文为解决这一问题提供了一个有效可行的方法。在磁性材料的研究中发现,当金属材料粗粉体被氢化并产生反应后,材料的微观组织被大幅细化至纳米级,当材料经脱氢重组后,其晶粒仍保持在纳米级,这一过程被称为HDDR处理(hydrogenation–disproportionation–desorption–recombination process)。本论文采用优化的氢化脱氢技术对纯镁金属粉末进行处理,制备了晶粒尺寸小于20 nm的具有超热稳定性的纳米晶纯镁粉体材料,结合放电等离子体烧结以及热挤压技术,获得尺寸为φ10×320 mm的纳米晶纯镁棒材,并在此基础上研究了纳米晶纯镁的宏观力学行为。通过OM、XRD、SEM、TEM以及拉伸、压缩等测试方式,分析了不同挤压温度、不同形变温度以及不同应变速率对纳米晶纯镁材料力学性能的影响,得到了拉伸屈服强度(TYS)为259 MPa,压缩屈服强度(CYS)为157 MPa的综合力学性能优异的纳米晶纯镁,约为相应的微米级粗晶样品性能的2倍(TYS为125 MPa,CYS为84 MPa)。与此同时,为了研究所获纳米晶材料的晶粒尺寸稳定性,在本论文中还对所获得的纳米晶粉体以及块体材料进行了高温长时间退火热处理以及球磨、等径角挤压等剧烈塑性变形处理,结果表明纳米晶纯镁材料在550℃高温下处理20 h,或者在60:1的球料比下球磨处理9 h,亦或是在400℃下等径角挤压八道次处理的条件下都具有极好的稳定性,对其纳米晶的晶界稳定性机理进行了初步分析,认为其晶界的稳定性主要是因为氢化脱氢是一个高温下的平衡反应过程,而在此过程中形成的纳米晶晶界比在大塑性变形等非平衡过程中形成的晶界内的原子有序性高,因而晶界稳定性也更高。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)
黄光伟[7](2018)在《各向异性块体异质纳米复合永磁体的制备、结构与磁性》一文中研究指出永磁材料是应用最为广泛的功能材料之一,随着社会的不断发展,对永磁材料的需求除了高的磁能积,还需要低成本和优异的温度稳定性。异质纳米复合永磁体具有将各种永磁材料优点结合在一起实现高磁能积,低成本和优异的温度稳定性的潜力,但是目前所制备的异质纳米复合永磁体面临着稀土含量高,晶粒尺寸粗大,不兼容或难形成硬磁相织构等问题,限制了其发展。本文立足这一研究背景,通过高能球磨及熔体快淬工艺并结合高压热压缩变形技术成功制备出了各向异性块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe、[SmCo_7/α-Fe(Co)]@[Nd_2Fe_(14)B/α-Fe]及SmCo_7/α-Fe(Co)@Nd_2Fe_(14)B异质纳米复合永磁体,并对所制备磁体的结构和磁性能进行了如下的研究分析。通过对贫Nd的Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金条带粉体与商用富Nd的Nd_(13.6)Fe_(73.6)Ga_(0.6)Co_(6.6)B_(5.6)纳米晶合金粉体的混合物进行高压热压缩变形,成功制备出了块体的各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe异质纳米复合永磁体。在变形温度为650℃,变形应力为820 MPa,变形时间为45 s,变形量为79%时获得最佳性能的磁体。该磁体由贫Nd区和富Nd区组成,含有24 wt%的软磁相。在贫Nd区和富Nd区同时观察到沿(00l)方向的Nd_2Fe_(14)B纳米晶织构,且各区具有细小的晶粒尺寸:贫Nd区由晶粒尺寸约为22 nm的α-Fe和晶粒尺寸约为29 nm的Nd_2Fe_(14)B纳米晶构成;富Nd区由长轴方向尺寸为50-142 nm,厚度为20-35 nm的板条状Nd_2Fe_(14)B纳米晶组成。所获异质纳米复合永磁体的最大磁能积高达23 MGOe,同时具有好的温度稳定性(β_((RT-250℃))=-0.3%℃~(-1))。通过对经过高能球磨后得到的SmCo基非晶纳米晶粉体与熔体快淬贫Nd的Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体的混合物进行快速高压热压缩变形,成功制备出了各向异性块体[SmCo_7/α-Fe(Co)]@[Nd_2Fe_(14)B/α-Fe]多相异质纳米复合永磁体。在变形温度为650℃,变形应力~1 GPa,变形量为80%,变形时间为30 s的工艺下,该磁体具有最佳磁性能。此时,该磁体含有30 wt%的α-Fe(Co)和α-Fe软磁相,由SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合区和Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合区交替镶嵌而成。在SmCo_7/α-Fe(Co)区和Nd_2Fe_(14)B/α-Fe区同时观察到了硬磁相SmCo_7和Nd_2Fe_(14)B纳米晶沿(00l)方向的织构,且这两个纳米复合区具有细小的晶粒尺寸:SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合区的α-Fe和SmCo_7晶粒尺寸均约为12 nm;Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合区的α-Fe和Nd_2Fe_(14)B晶粒尺寸分别为19 nm和29 nm。此异质纳米复合永磁体的最大磁能积为25 MGOe,矫顽力温度系数β_((RT-250℃))=-0.27%℃~(-1),该磁体的磁能积随Nd_9Fe _(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体前驱物含量的增加先增大后减小,在Nd_9Fe_(85.5)Cu_(1.5)B_4非晶合金粉体为30 wt%时获得最高磁能积,磁体的磁能积随变形量(68-80%)的增大而增高。通过对经过高能球磨后得到的SmCo基非晶纳米晶粉体与商用富Nd的Nd_(13.6)Fe_(73.6)Ga_(0.6)Co_(6.6)B_(5.6)纳米晶粉体的混合物进行高压热压缩变形,制备出各向异性块体SmCo_7/α-Fe(Co)@Nd_2Fe_(14)B多相层状异质纳米复合永磁体。在变形时间为35 s,变形温度为650℃,变形量为82%,最大变形应力~1 GPa的条件下,我们获得了最佳性能的磁体。该磁体的软磁相含量为25.6 wt%,由SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合层区和Nd_2Fe_(14)B纳米晶层区交替重迭而成,SmCo_7/α-Fe(Co)层由晶粒尺寸约为11 nm的α-Fe(Co)相和SmCo_7相组成,Nd_2Fe_(14)B层由长度平均尺寸为75 nm,宽度平均尺寸为23 nm的板条状Nd_2Fe_(14)B纳米晶构成。在SmCo_7/α-Fe(Co)纳米复合层和Nd_2Fe_(14)B层同时获得了SmCo_7和Nd_2Fe_(14)B纳米晶沿(00l)方向的织构。最终获得同时具有高磁能积和优异温度稳定性的各向异性块体多相层状异质纳米复合永磁体,其最大磁能积为31 MGOe,高于当前所制备的SmCo基双相纳米复合永磁体的最高磁能积28 MGOe,能与传统烧结的SmCo基单相磁体相媲美,该磁体具有优异的温度稳定性,其矫顽力温度系数β_((RT-250℃))=-0.28%℃~(-1)。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)
宋文鹏[8](2018)在《各向异性块体SmCo_7系纳米永磁材料的制备、结构和磁性》一文中研究指出SmCo_7系永磁材料拥有优异的高温特性,在高温领域有巨大的应用潜力。但是目前制备的SmCo_7系永磁体块体都是各向同性的,而各向同性永磁体的理论磁能积只有各向异性永磁体磁能积的1/4。如何在块体SmCo_7系纳米晶永磁材料中产生(00l)取向,从而制得具有各向异性的纳米晶永磁体块体,是一个巨大的科学难题。本文采用温度梯度场,应力场和应变场多场耦合的强变形技术,制备出了具有(00l)织构的各向异性块体SmCo_7单相和SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米永磁材料,在性能和结构上都取得了突破。本文通过X射线衍射分析技术(XRD)、透射电子显微分析技术、高分辨电子显微分析技术和振动样品磁强计测量技术等技术针对各向异性块体纳米晶永磁体的微结构和磁性能等问题开展了如下几个方面的研究工作。通过使用多场耦合强变形技术,使硬磁相SmCo_7晶粒在变形过程中沿c轴择优取向形核,制备出具有(00l)取向的各向异性块体SmCo_7单相纳米晶永磁材料,其晶粒尺寸控制在20 nm以下。这种SmCo_7各向异性块体纳米晶永磁材料的矫顽力为10.3 kOe,剩磁比为0.81,M_r~(//)/M_r~⊥=1.45,最大磁能积为18.4 MGOe,比文献报道的同类磁体的最高磁能积((BH)_(max)=13 MGOe)高出了40%。通过使用多场耦合强变形技术,制备出了具有(00l)取向的各向异性块体SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米复合永磁体,其软磁相α-(Fe,Co)的晶粒尺寸~10 nm。当软磁相含量为28 wt%,变形量为80%时,这种各向异性块体SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米复合永磁体的矫顽力为4.6 kOe,剩磁比为0.91,M_r~(//)/M_r~⊥=1.4,最大磁能积为28 MGOe,比单相SmCo_7所报道的最高磁能积的13 MGOe高出了115%。通过对各向异性块体SmCo_7单相纳米永磁体和各向异性块体SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米复合永磁体高温磁特性的研究表明,各向异性块体SmCo_7单相纳米永磁体的矫顽力温度系数,β_(RT-300)T-300 o_(C=)-0.19%/~oC,比商业化的SmCo_5磁体的矫顽力温度系数(β_(RT-300)T-300 o_(C=)-0.26%/~o C)小24%;而软磁相含量为28%的各向异性块体SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米复合永磁体,其矫顽力温度系数(β_(RT-300)T-300 o _(C=)-0.25%/~oC),和商业化的纯稀土SmCo_5磁体的矫顽力温度系数(β_(RT-300)T-300 o_(C=)-0.26%/~o C)相当。同时实验表明,在350 ~oC和400 ~oC下,软磁相含量为28%的各向异性块体SmCo_7/α-(Fe,Co)双相纳米复合永磁体具有优良的结构稳定性。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)
焦华[9](2018)在《BaTiO_3/Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2纳米复合材料的可控制备及其陶瓷块体的性能研究》一文中研究指出羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA)是人体骨骼组织的主要无机组成成分,具有良好的生物相容性和骨传导能力,在硬组织的替代和填充方面获得了广泛的应用。骨矿物中HA主要以纳米尺寸的形式存在,相比常规的HA,它具有更好的生物相容性。骨具有压电效应,采用具有压电特性的物相成分进行骨移植,有利于诱导骨质的生长,BaTiO3(BT)陶瓷因具有优良的生物相容性和压电特性可作为压电活性组分使用。因此,BT/HA的纳米复合成为研究热点之一。目前,HA和BT的复合主要集中在粉体机械压制或涂层成型,然而这两种方法得到两相组分的复合只是混合或者镀膜,很难可控合成形貌不同的复合材料。大量的研究发现纳米材料的性能取决于其结构特点,如材料的形貌、尺寸和结构稳定性等。因此控制合成形貌、尺寸统一且结构稳定的纳米材料在一定程度上影响材料的各项性能,而BT/HA纳米复合材料的结构特点对电学、力学和生物性能的影响研究较少。基于此,本论文采用水热法成功的合成出不同组织形貌的BT/HA纳米复合材料结构单元:片状、棒状和球状等系列结构单元。完成了不同结构的形貌表征,测试对比了不同复合材料烧结之后陶瓷块体的电学、力学和生物学性能。同时利用第一性原理计算,揭示出棒状复合材料的形成过程,并对不同结构的形成过程及机理进行了探讨。主要研究工作如下:(1)以钡盐(BaCl2)、钛盐(钛酸四丁酯(C16H36O4Ti))、钙盐(CaCl2)以及磷盐(NH4)2HPO4)为原料,将HA和BT的前驱体溶液直接混合后在180℃水热反应12 h,得到35 nm左右的HA和Ca3(PO4)2纳米颗粒生长在BT片层状结构上的复合材料;系统的研究了BT与HA前驱物的比例、反应的温度和时间对产物的影响。结果表明,产物中始终存在着Ca3(PO4)2。很难得到单一的BT/HA片状纳米复合材料。(2)通过将HA纳米颗粒分散在无水乙醇中与BT前驱体溶液在160℃下水热反应12 h,得到长度约150 nm,直径为10~30 mn的棒状四方相BT四周附着直径约30 nm的HA纳米颗粒共混状态的复合材料。系统的研究了溶剂变化对反应产物形貌和尺寸的影响,并根据第一性原理计算,揭示了溶剂分子之间形成醇水弱配物,会吸附在BT晶体生长基元的四周,迫使BT晶体沿C轴方向生长,得到棒状结构。通过研究不同溶剂体系(ET/H2O、H2O、DMF(二甲基甲酰胺)/H2O和EG(乙二醇)/H2O)所得复合材料烧结后陶瓷块体的扫描电镜和性能,结果表明,ET/H2O体系所得的陶瓷块体的压电系数(d33值为6.88pC/N)、抗压强度(69.30 MPa)和细胞增值率(125.4%)均高于其他溶剂体系。(3)通过引入金属离子螯合剂EDTANa4(乙二胺四乙酸四钠)的来调控产物的结构,在160℃下水热反应12h,合成了30nm左右的HA纳米颗粒包覆在平均约为0.15μm的BT微球表面的纳米复合材料。采用扫描电镜研究了复合材料烧结后的陶瓷块体形貌。结果表明,BT微球表面被HA纳米颗粒覆盖的形貌仍然保留在块体中,HA纳米颗粒屏蔽了电活性的BT微球,从而导致材料的压电性能(d33值约为0.1 pC/N)大幅下降。而抗压强度(平均为30 MPa)和细胞增值率(127.1%)随组分变化基本保持不变。(4)通过控制HA前驱体溶液的反应温度在120℃水热反应12 h成功制备出单晶六方相HA纳米棒,之后将HA纳米棒分散在BT前驱体溶液中,在160℃水热反应12h合成出20nm的BT纳米颗粒生长在平均直径约80 nm,平均长度约0.5 μm的HA纳米棒上的纳米复合材料。研究了烧结后的陶瓷块体性能,得出压电系数d33值为1.54 pC/N,抗压强度为12.58 MPa,细胞增值率为130%。分别对HA晶体结构、表面活性剂CTAB、BT晶体结构以及金属离子螯合剂C6H807的分子结构进行第一性原理计算。结果表明,CTAB钝化了HA的(100)晶面,使其沿着[001]轴向单向生长,晶体各向异性生长得到了棒状HA。而C6H8O7分子则吸附在BT晶体表面相邻的0原子上,使晶体各向同性生长并获得纳米颗粒。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-05-01)
崔田路[10](2018)在《纳米晶Fe-50Cu块体合金腐蚀电化学性能研究》一文中研究指出纳米材料作为一种新型材料,拥有独特的物理化学性能,使其在诸多领域拥有巨大的发展前景。腐蚀作为影响材料的使用寿命的重要因素,是衡量材料性能优良的重要指标。有关纳米材料的物理和化学性能的研究已有报道,但是针对纳米材料腐蚀性能的研究却相对较少,且国内外研究多数以纳米涂层和薄膜作为研究对象,而对块体纳米晶合金腐蚀性能的研究却尤为少见。本文使用叁种不同的制备方法即粉末冶金法(PM)、机械合金化法(MA)和液相还原法(LPR),制备了粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金粉末。经测量,机械合金化法制备出的合金粉末晶粒尺寸为9.4 nm,液相还原法制备出的合金粉末的晶粒尺寸为14.6 nm。通过真空热压的方法得到块体粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金。热压后再次测量发现晶粒尺寸有所增长但仍处于纳米级。将叁种制备方法制备的Fe-50Cu合金在NaCl、H_2SO_4和酸性NaCl溶液中进行腐蚀,通过采用电化学工作站测试开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等电化学参数,辅以软件进行计算,研究叁种制备方法制得的合金在不同介质中的腐蚀电化学行为。采用XRD、SEM等测量合金的显微组织,探究晶粒细化对腐蚀性能的影响。在不同浓度的NaCl和H_2SO_4溶液中,叁种制备工艺得到的Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度均随着NaCl和H_2SO_4溶液浓度的增大而增大。交流阻抗谱均呈单容抗弧,叁种合金的传递电阻随NaCl和H_2SO_4溶液的浓度增大而减小,传递电阻的变化趋势和腐蚀电流密度相反。在相同浓度的NaCl溶液中,MA Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,电荷传递电阻最小,腐蚀速率最快。PM Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最小,传递电阻最大,腐蚀速度最慢。在H_2SO_4溶液中,LPR Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,腐蚀速率最快,PM Fe-50Cu合金的传递电阻最大,耐蚀性最好。采用Arrhenius计算活化能时发现,在NaCl溶液中MA Fe-50Cu合金的活化能最低,在H_2SO_4溶液中LPR Fe-50Cu合金的活化能最低,符合极化曲线的结论。在不同pH值的NaCl溶液中,叁种合金的腐蚀电流随pH值的增大而减小,交流阻抗谱随pH值的增大而增大。MA Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,PM Fe-50Cu合金的传递电阻最大。经过Arrhenius公式的计算,MA Fe-50Cu合金的活化能最小。(本文来源于《沈阳师范大学》期刊2018-05-01)
纳米块体论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
高性能石墨块体由于其具备特殊的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的导电和导热性,使其在国防工业和特种材料领域扮演着不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的层状结构,在外力作用下极易沿(002)晶面发生解离,使其制品的应用受到了很大限制。作者通过受到观察树干突节强化机制的启发,创造性地制备出一种晶格工程强化的高性能石墨块体,其主要方法就是将微量纳米金刚石粉体引入到天然石墨粉中,在烧结前期加压的过程中一小部分具有尖锐边缘的纳米金刚石颗粒被压入到石墨层内,在烧结后期纳米金刚石颗粒经相转变为纳米石墨洋葱,这些石墨洋葱如同膨胀螺栓一样把石墨片钉在一起,形成独特的“纳米疤痕”结构,赋予石墨块体杰出的力学性能。该增强机理类似于树干内部的凸起,使得石墨在(002)晶面上容易解离的现象被阻止。同时,石墨片之间的纳米金刚石颗粒的相转变可以显着降低石墨粉的烧结温度。作者主要探讨了复合粉体中纳米金刚石颗粒含量对石墨块体的显微结构和力学性能的影响;结果表明当复合粉体中纳米金刚石含量为20 wt%时,烧结后的石墨块体的抗弯强度与DS-4型商业石墨的抗弯强度相当。其体积密度和抗弯强度分别为1.93 g/cm3,92 MPa。值得一提的是,这种纳米疤痕结构显着增强了石墨的机械性能,并且预期这种晶格工程强化机制不但可以改变石墨材料的微观结构和性能,而且还适用于其他层状结构的材料。作者还通过在纳米金刚石颗粒中引入少量碳纳米管作为前驱体来制备高性能石墨块体。该方法相比传统工艺既降低了石墨的各向异性,又克服了由单一纳米金刚石粉体烧结后石墨块体内部残留较大的应力使得石墨制品容易开裂的问题。更为重要的是,少量碳纳米管的引入使得纳米金刚石颗粒沿碳纳米管近似有序排列,使得烧结后的石墨块体具备更高的机械性能。作者主要探讨了碳纳米管含量对烧结后石墨的显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,当复合粉体中碳纳米管的含量为5 wt%时,所制备的石墨块体具有较高的体积密度和力学性能;其体积密度,显微硬度,杨氏模量和弯曲强度分别达到1.78g/cm3,GPa,2.7 GPa和173.7 MPa。其抗弯强度约为DS-4型商业石墨的2倍。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米块体论文参考文献
[1].曹阔,冯运莉.块体纳米晶金属材料的性能与变形机理研究进展[J].热加工工艺.2019
[2].林坤鹏.高性能纳米石墨块体的制备及性能研究[D].海南大学.2019
[3].蔡林杰.碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究[D].郑州航空工业管理学院.2019
[4].Muneer,BAIG,Hany,R.AMMAR,Asiful,H.SEIKH,Jabair,A.MOHAMMED,Fahad,AL-MUFADI.纳米晶Al-10Fe-5Cr块体合金的热稳定性(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2019
[5].侯福臣.块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合纳米晶磁体的织构生长与磁性研究[D].燕山大学.2018
[6].郭卉君.块体纳米晶纯镁的微观组织的稳定性及力学性能研究[D].太原理工大学.2018
[7].黄光伟.各向异性块体异质纳米复合永磁体的制备、结构与磁性[D].燕山大学.2018
[8].宋文鹏.各向异性块体SmCo_7系纳米永磁材料的制备、结构和磁性[D].燕山大学.2018
[9].焦华.BaTiO_3/Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2纳米复合材料的可控制备及其陶瓷块体的性能研究[D].西安理工大学.2018
[10].崔田路.纳米晶Fe-50Cu块体合金腐蚀电化学性能研究[D].沈阳师范大学.2018