自支撑纳米多孔金薄膜制备研究

采用磁控溅射镀金银膜,长时间热处理合金化制备前驱体合金,以渐进浓度的硝酸自由腐蚀去合金化成功制备出具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜。采用扫描电镜和X射线能谱仪对去合金腐蚀前后样品的形貌和成分进行了分析,结果表明:400℃,36h的热处理使得薄膜样品完全合金化,获得了结晶致密的Au42Ag58合金膜;渐进浓度的自由腐蚀避免了薄膜的完全开裂,获得了样品尺寸大于15mm×15mm、厚度400~500nm、孔隙率约56%、具有自支撑结构的纳米多孔金薄膜,其微观结构为连续的三维多孔结构,系带尺寸40~140nm,80~100nm的系带达58%。     

亚稳态Fe0.5-xCoxCu0.5纳米晶粉末的微观结构研究

利用机械合金化方法制备了Fe0.5-xCoxCu0.5(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列合金材料,采用X射线衍射和DSC方法对不同组分的样品进行了测试和分析,将XRD的分析结果与DSC测量结果进行了比较,并从γ相转变温度的角度对微观结构进行了研究.结果表明,球磨60h后可以得到以Cu为基的fcc的均相结构,合金粉末的晶粒尺寸、均方根内应力和均缺陷密度与组分的关系不大,晶格常数与组分的关系很大,Co0.5Cu0.5样品的晶格常数比纯Cu的小.合金样品的组分和微观结构对γ相的转变温度和放热焓有很大影响.     

钇和铈对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度和耐高温的新型镁合金，研究了微量Y，Ce复合对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Y和Ce复合加入AM50镁合金，能明显细化晶粒，由于显微组织的改善，合金的室温和高温力学性能得到明显提高，当稀土加入量为0．6％Ce-0．3％Y（质量分数）时，合金晶粒细化效果较好，其室温和高温（150℃）力学性能比较理想。     

加弧辉光离子渗NiCr与喷丸强化复合处理对钛合金微动疲劳性能的影响研究

研究了钛合金表面加弧辉光离子渗NiCr层的相组合和分布,对NiCr渗 层进行喷丸形变强化后处理,以协同提高钛合金耐微动疲劳性能。研究结果表明：利用加弧辉光离子渗技术可以获得由Ni3Ti金属间化合物等组成的渗镀复合层,从而提高钛合金的表面硬度和耐磨性能;NiCr渗层的耐磨性能与喷丸强化引入的表面残余压应力协同作用,使钛合金经加弧辉光离子渗NiCr和喷丸形变强化复合处理后的耐微动疲劳性能较单一喷丸强化处理更好。     

纳米多孔Ni、Ni3S2/Ni复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化和水热合成的方法制备纳米多孔Ni和纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极。通过N₂吸附-脱附测试、XRD、SEM、TEM等方法表征电极的孔径分布、物相和微观结构。在1 mol·L^-1的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安（LSV）曲线、交流阻抗（EIS）谱图、恒电流电解法等测试电极的电催化析氢性能。结果表明：在电流密度为50 mA·cm^-2时,与纳米多孔Ni相比,Ni₃S₂/Ni合金具有更低的析氢过电位以及更高的析氢活性,同时纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极具有更低表观活化能和电子转移阻抗,进一步明确了过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献。     

微量钪添加对Al-Cu合金时效析出及电化学腐蚀行为的影响

采用透射电子显微镜及三维原子探针观察及统计分析研究了0.3%(质量分数)Sc添加对Al-2.5%Cu合金时效析出行为的影响,采用电化学分析方法对比了Sc添加前后合金的电化学腐蚀行为,藉此建立了时效析出第二相与电化学腐蚀性能之间的关联并阐明了Sc的微合金化作用。研究结果表明:Sc的加入显著影响了Al-Cu合金中θ’-Al2Cu的析出,使得析出相密度增加尺寸减小,同时由于Sc原子在析出相/基体界面的偏聚降低了界面能,从而影响了合金的电化学腐蚀行为,使得含Sc合金的耐蚀性明显优于纯Al-Cu合金。结果可以为耐腐蚀、高性能Al-Cu合金的微合金化材料设计提供参考。     

XAFS和XRD研究高能球磨对Fe70Cu30合金结构的影响

利用XRD和XAFS方法研究机械合金化Fe70Cu30二元金属合金随球磨时间的结构变化.XRD结果表明,球磨2 h后,部分金属Fe与Cu生成Fe-Cu合金;球磨20h后,金属Fe与Cu已完全合金化生成Fe-Cu合金,并只在2θ=44°处出现一个宽化的弱衍射峰,认为是在球磨20h后的Fe70Cu30合金中共存着fcc和bcc结构的Fe-Cu合金相.XAFS结果进一步表明,在球磨的初始阶段(2h),fcc结构的Cu颗粒的晶格产生较大的畸变,其无序度σ(σ＝σT+σS)为0.0190nm.球磨5h后,部分fcc结构的Cu原子进入了无序度相对较小的bcc结构的α-Fe相,导致Cu原子的平均无序度σ降为0.0108 nm.球磨10h后,样品中很大比例的Fe原子处于fcc结构的Fe-Cu合金相,其无序度为σ=0.0119 nm;而大部分Cu原子依然保持fcc结构,无序度为σ=0.0110 nm.这是由于扩散到bcc结构α-Fe相的Cu原子超过某一浓度后(约30%-40%),Cu原子能诱导其产生fcc结构相变所致.球磨时间增加到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例与球磨10h基本相同,生成的Fe-Cu合金混合相的组成和结构分别近似于bcc结构的Fe80Cu20和fcc结构的Fe60Cu40.     

稀土在石油套管钢中的应用研究

稀土在Ｊ－５５钢级套管钢中有净化钢液，变质夹杂和微合金化作用，提高了钢的横向冲击值和抗裂纹扩展能力，显著改善了抗射孔开裂性能。稀土变质ＭｎＳ和Ａｌ２Ｏ３夹杂的程度，分别取决于钢中稀土与锰和稀土与铝的活度比值，而活度比值决定了钢中ＲＥＡｌＯ３和ＲＥ２Ｏ２Ｓ的相对数量和性能。     

纳米多孔Ni、Ni3S2/Ni复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化和水热合成的方法制备纳米多孔Ni和纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极。通过N2吸附-脱附测试、XRD、SEM、TEM等方法表征电极的孔径分布、物相和微观结构。在1 mol·L^-1的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安(LSV)曲线、交流阻抗(EIS)谱图、恒电流电解法等测试电极的电催化析氢性能。结果表明:在电流密度为50 mA·cm^-2时,与纳米多孔Ni相比,Ni₃S₂/Ni合金具有更低的析氢过电位以及更高的析氢活性,同时纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极具有更低表观活化能和电子转移阻抗,进一步明确了过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献。     

脱合金制备纳米多孔双金属氧化物NiMoO_4及其电化学性能

采用快速凝固与脱合金相结合的方法制备纳米多孔Ni-Mo合金,然后退火获得三维双连续纳米多孔NiMoO_4,采用XRD、SEM、TEM对多孔NiMoO_4的成分、形貌和结构进行表征,并通过循环伏安、恒电流充放电等方法测试多孔NiMoO_4电极的电化学性能。结果表明,Ni_5Mo_5Al_(90)和Ni_(2.5)Mo_(2.5)Al_(95)经脱合金和退火均可获得纳米多孔NiMoO_4,Mo元素对脱合金具有钉扎作用,可减小多孔合金的骨架和孔隙尺寸,由Ni_5Mo_5Al_(90)合金获得纳米多孔NiMoO_4表现出更为优异的超电容性能,其在1 A·g~(-1)电流密度比容量达708 F·g~(-1),当电流密度增加20 A·g~(-1),其比容保持率达57.1%。在4 A·g~(-1)电流密度下循环充放电1 000次,其比容保持率达91.2%。