脈沖電沉積納米晶Co-Ni合金相變及納米孿晶形成機制研究.pdf

1、材料的晶粒尺度在納米級別時會在力學、熱學、電磁學、光學以及化學催化等各個方面顯示出優(yōu)越的性能。然而，要保持納米晶材料的性能要求其晶粒尺寸及相結構穩(wěn)定。通常，在加熱的過程中納米晶材料都會發(fā)生晶粒長大的過程，金屬材料在溫度變化或是形變過程中往往還會發(fā)生相結構變化，這些都會對納米晶材料的性能造成影響。因此，研究納米晶材料的晶粒長大和相變以及其相互間的影響有重要作用。
　　納米材料中納米孿晶等亞結構的引入可以對其各方面的綜合性能進行進一步

2、優(yōu)化。近些年來的研究對納米孿晶金屬的一些基本力學性能、物理性能已有初步的認識。但有關納米孿晶強化機理和納米孿晶金屬的發(fā)展還面臨許多挑戰(zhàn)，包括發(fā)展納米孿晶金屬的制備方法及工藝等。
　　本文通過脈沖電沉積方法制備了成分可控的納米晶Co-Ni合金，經(jīng)過退火和拉伸后觀察到了納米孿晶結構。研究的內(nèi)容主要為三個部分：1.納米晶C o-Ni合金的脈沖電沉積制備；2.納米晶C o-Ni合金的晶粒長大與相變；3.納米孿晶的形成及性能。
　　利

3、用DSC、XRD和TEM等手段研究了脈沖電沉積方法制備的納米晶Co-Ni合金在升溫及拉伸過程中的結構變化，包括晶粒長大和相變。結果顯示納米晶粒對Co-Ni合金中的HCP→FCC相變具有抑制作用，而晶粒長大過程和該相變則相互促進。因此，納米晶Co-Ni合金中晶粒長大與 HCP→FCC相變總是同時發(fā)生，這一耦合過程可以被溫度或形變所觸發(fā)，觸發(fā)的條件為足夠高的溫度或足夠大的應變量。
　　納米晶Co-Ni合金經(jīng)過晶粒長大與 HCP→FCC

4、相變后形成了納米孿晶結構，其晶粒直徑為幾百納米而孿晶片層厚度為40nm左右，晶粒內(nèi)部的納米孿晶具有很高的密度以及不同的取向。對納米孿晶的形成機制及性能的研究顯示該納米孿晶結構在晶粒長大與相變共同作用下形成，兩種結構變化缺一不可。這一通過晶粒長大與相變的耦合過程獲得納米孿晶結構的方法如果可以推廣到其他的體系中，將為制備高質(zhì)量納米孿晶材料提供了新的思路和方法。同時，具有納米孿晶結構的Co-Ni合金在4.2K至1000K超寬溫度范圍內(nèi)顯示出結