非晶化

摘要： 为了实现蓝宝石衬底材料高效高品质超光滑平坦化加工的目的,提出一种先利用飞秒激光对蓝宝石晶片表面材料进行预处理改性后再集群磁流变抛光新工艺,并且研究了飞秒激光扫描速度和集群磁流变抛光时间对激光预处理蓝宝石晶片表面抛光材料去除率和表面粗糙度的影响规律,同时借助X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析了蓝宝石表面经过飞秒激光处理前后材料特性变化,深入研究了飞秒激光辅助集群磁流变抛光加工机理。研究结果表明,飞秒激光预处理对蓝宝石晶片集群磁流变抛光效果影响显著,蓝宝石晶片用飞秒激光预处理加工后的集群磁流变抛光材料去除率提高了1倍以上,并且飞秒激光扫描速度为100mm/s时,预处理的蓝宝石经过抛光后可以得到较好的表面质量和表面形貌;XPS和XRD检测结果表明蓝宝石衬底表面经过飞秒激光辐照后并未发生化学反应,而是飞秒激光使得蓝宝石表面层晶体结构发生了非晶化和微晶化有利于集群磁流变抛光过程中的材料去除。研究表明,飞秒激光可使蓝宝石表面层发生微晶化和非晶化进而有利于提升集群磁流变抛光蓝宝石的抛光效率和表面性能。

摘要： 碳化硅(SiC)材料在核能材料和半导体器件等领域有广泛的潜在应用,其辐照效应一直备受关注。结合动态恒温墙技术和恒温恒压热浴算法,本工作基于经典分子动力学模拟方法构建了单晶立方碳化硅(3C-SiC)的连续辐照模型,并研究了室温下连续几千次碰撞级联引起的SiC晶体损伤(对应的辐照剂量高达1 dpa),首次从微观上呈现了SiC从无缺陷到损伤饱和(彻底非晶化、肿胀达到极值)的完整过程。模拟发现持续辐照使得SiC密度明显降低,并储存了大量能量,其数值与文献中的实验结果比较接近。SiC非晶化过程可分为缓慢增长、快速增长、缓慢增长、完全非晶四个阶段,完全非晶的辐照剂量约为0.4 dpa,与文献中的第一性原理结果和实验结果非常接近。模拟得到的SiC肿胀与辐照剂量的关系,在0.1 dpa以下与实验结果比较接近,在0.1 dpa以上则明显偏高,这可能源自模拟与实验在剂量率上的巨大差异。这些结果表明,本文构建的计算模型比较合理,未来可用于对SiC辐照损伤微观机理的进一步研究。

摘要： 锆合金因其优良性能在核电燃料包壳领域有着广泛应用,燃料包壳服役时的关注要点为其耐腐蚀性能,因实际堆内存在辐照因素影响材料组织和性能,辐照条件下锆合金的腐蚀机理逐渐成为当前研究热点。本文综述了国内外有关辐照对锆合金微观组织结构和耐腐蚀性能影响的研究进展,在此基础上探讨了辐照导致第二相非晶化的过程及其机理,主要包括Zr-Sn系和含Nb锆合金中第二相辐照非晶化行为的差异,由此分析不同类型第二相在辐照条件下加剧腐蚀效应的机理。最后基于分析讨论,提出锆合金在辐照条件下提升耐腐蚀性方面的设计思路,为深入研究辐照对锆合金腐蚀性能的影响提供参考,并对锆合金燃料包壳领域今后的研究方向作出展望。

摘要： 对甲壳素进行超微粉碎处理,通过控制碾磨时间,得到结晶度为80.91％、58.06％、31.94％和8.09％等4种甲壳素细粉,再对其和普通粉碎甲壳素的非均相脱乙酰制备壳聚糖的反应进行对比研究.结果表明,随着甲壳素样品结晶度的降低,在相同的脱乙酰反应条件下制备的壳聚糖的脱乙酰度更高.采用单次碱处理的方式,使用普通粉碎甲壳素得到的壳聚糖脱乙酰度为84％,使用结晶度为31.94％和8.09％的甲壳素细粉,壳聚糖脱乙酰度可达90％以上.动力学研究分析,普通粉碎甲壳素和超微粉碎处理得到的4种甲壳素细粉非均相脱乙酰反应的活化能分别为58.71、47.23、42.30、35.44和31.73 kJ/mol,即反应的活化能随结晶度的降低而降低,表明非晶化处理能增强甲壳素非均相脱乙酰反应活性.

摘要： 目的研究不同晶面取向对飞秒激光刻蚀加工硅的影响。方法采用515 nm绿光高功率飞秒激光器,通过改变激光平均功率和扫描次数,对硅(111)和(100)面进行刻蚀加工,对比研究两个晶面的凹槽刻蚀深度和凹槽底部粗糙度差异。利用电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction,EBSD)技术,研究不同晶面在飞秒激光刻蚀加工中的微观行为特性,对比硅不同晶面的非晶化阈值和烧蚀阈值,同时对比不同晶面的非晶化能力和再结晶能力。结果随着激光平均功率和扫描次数的增大,激光刻蚀形成的凹槽越来越深,相同条件下,硅(111)面的凹槽深度比(100)面的凹槽深度更大,且硅(111)面凹槽底部的粗糙度比(100)面凹槽底部的粗糙度更大。当凹槽刻蚀深度达到300μm时,(111)面的凹槽深度比(100)面约深20μm,粗糙度约高4μm。通过EBSD技术获得硅两个晶面的非晶化阈值,两个晶面的非晶化阈值近似,约为0.16 J/cm^(2)。在相同的非晶化阈值下,(111)面的非晶程度比(100)面大。在较少的激光扫描次数下,观察到硅(111)面的激光吸收率比(100)面高。结论晶面取向不仅影响到飞秒激光多脉冲作用下硅的微观结构,而且还影响到硅的宏观飞秒激光加工效果。加工参数相同时,(111)面单晶硅的刻蚀深度明显大于(100)面单晶硅,原因是硅(111)面的非晶化能力比(100)面强,导致(111)面吸收更多的激光能量,材料去除效率更高。

摘要： 非晶金属玻璃因其优异力学、物理、化学和机械性能,日益成为复合材料增强体的重要发展方向与研究热点.作为一种稳定、简单、高效的规模化制备技术,机械合金化为构筑非晶金属玻璃粉体提供有效途径.以钛基金属玻璃为研究对象,采用高能球磨技术,实现了非晶粉体颗粒的高效可控制备.借助扫描电子显微镜分析粉体微观形貌,采用X射线衍射仪表征粉体物相结构特性,并使用显微硬度测试仪对其力学性能进行系统测量.结果 表明:制备的粉体微颗粒较为均匀,表现出良好非晶结构特征,且非晶粉体硬度提高至6 615 MPa,可作为工程增强材料的重要组成部分.

摘要： 室温下利用已经发展成熟的透射电镜原位观察技术,在均匀电子束辐照下对多壁碳纳米管(MWCNT)的非晶化过程进行研究.实验结果表明,在均匀电子束辐照下MWCNT内、外壁完整的石墨结构开始出现断裂或塌陷,即内层和外层优先开始非晶化,但是内层非晶化的速度明显更快.随着辐照时间的延长,非晶化逐渐由内、外表面向中间推进.同时,内壁断裂或塌陷形成的无定形碳开始向管的内部中空部分填充,而外壁非晶化的碳原子部分被融蒸到真空中.最终,无定形碳填满整个管的内部空间,导致MWCNT完全非晶化.另外,在整个过程中由于非晶化体积膨胀补偿,MWCNT的外径基本保持不变.利用在碳纳米管纳米曲率效应和能量束诱导非热激活效应基础上新发展的碳原子"融蒸"机制,对上述MWCNT的非晶化过程进行了全新、合理的解释.

摘要： 高压和辐照这两种极端条件会造成晶体材料的晶体结构发生改变或损伤.以榍石(CaTiSiO5)为研究对象,利用冲击高压和样品回收技术,探索冲击高压作用后结构的变化规律,并与辐照造成的损伤榍石作对比研究,认识冲击高压与辐照造成榍石结构损伤的异同.研究表明:冲击高压作用下,晶态的榍石出现结构损伤和非晶化,出现类似于榍石的辐照损伤现象,但具体过程和受损的晶体结构有明显不同.具体表现为:X射线衍射、红外和拉曼光谱的特征峰强度减弱,谱线变宽,细节丢失;冲击高压导致晶态榍石拉曼光谱的Ti-O伸缩振动主峰出现红移,与辐照损伤蜕晶化过程出现的蓝移相反.此外,晶胞参数a、b、c和晶胞体积V减小,与辐照损伤过程相反.

摘要： 利用飞秒激光的抽运-探测技术,研究了单脉冲飞秒激光作用下GeSb2Te4相变薄膜的非晶化过程,测量了相变薄膜的时间分辨光学显微图.所研究的系统为多层薄膜结构100 nm ZnS-SiO2/35 nm GeSb2Te4/120 nmZnS-SiO2/0.6 mm,飞秒激光的脉冲宽度为108 fs,波长为800nm.实验发现相变薄膜从晶态至非晶态的相转变过程可以在2.6 ns内完成.讨论了相变薄膜的厚度对系统的热传递、快速凝固过程的影响,分析了相关热过程和热效应,解释了抽运-探测实验数据,并探讨了单脉冲飞秒激光诱导相变薄膜非晶化的机制.

摘要： 论文综述了毒性铬、镉镀层的替代涂镀层技术,介绍了北京科技大学依据非晶化提高耐蚀性、纳米化提高耐磨性的思想开发的具有耐蚀耐磨综合性能的非晶/纳米复合结构涂镀层技术.

摘要： 钒基体心立方固溶体合金由于具有较高的储氢容量而受到广泛关注,但该系列合金存在难活化等缺点.为了改善Ti-V-Mn合金的储氢性能,本文采用机械球磨及添加稀土系合金复合等方法对Ti-V-Mn合金进行改性处理.结果表明,对Ti-V-Mn储氢合金进行短时间(30min)球磨可以在不影响合金储氢容量的情况下有效地提高合金的活化性能.随着球磨时间增加,由于产生了更多的新鲜表面和缺陷、应力,活化性能改善.但当球磨时间超过2h时,由于出现不吸氢的α-Ti相,使得合金储氢容量降低.而且延长球磨时间,合金X射线衍射峰的强度不断降低,合金趋向于非晶化,储氢容量降低.在Ti-V-Mn合金中加入15﹪的Ml0.2Ca0.8Ni5合金(Ml为富镧混合稀土)进行复合球磨,球磨30min的复合物首次吸氢可在50min内吸氢饱和,经过两个吸放氢循环即可活化.

摘要： 本文通过溶剂挥发法获得了准一维C70纳米/亚微米棒状晶体,直径为～500nm,长度为～10μm,呈六方密堆(hcp)结构.利用金刚石对顶砧(DAC)高压装置,采用同步辐射能量色散X光能量色散衍射方法(EDXD)和高压拉曼光谱,研究了压力对C70纳米/亚微米棒结构的影响,实验中最高压力为26.1GPa.结果表明,在准静水压条件下,在23.3-26.1GPa压力范围内,hcp结构的C70纳米/亚微米棒发生了由hcp结构向非晶化的相变,相变压力比体材料高约5GPa,该相变是不可逆相变,而且该相变是由于C70在高压下笼状结构被破坏所导致的.

摘要： 该文采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ等测试设备，研究了等离子球化后的羟基磷灰石粉末的材料学特征。研究结果显示，在等离子球化过程中，具有不规则形状的起始原料粉末在等离子火焰中快速熔化和冷却，凝固为光滑的球状颗粒，其颗粒直径大大减小。ＸＲＤ结果显示，在球化过程中存在羟基磷灰石颗粒的非晶化与热分解。同时，由于颗粒之间的相互碰撞，产生一定量的小于１μｍ的超细粒子。ＴＥＭ结果表明，１００ｎｍ左右的粒子呈现出完全的非晶态，５００ｎｍ左右的粒子则具有一定的结晶度。

摘要： 本文对非晶Fe78Si9B13合金进行了低频脉冲磁场处理,磁脉冲导致的原子周期振动降低了晶化形核势垒,使非晶发生低温纳米晶化。试样温升△T≤10°C,晶化相α-Fe(Si)的晶粒尺寸约10nm.纳米晶化相的析出量、晶化相与剩余非晶相的结构随磁场取向而变化。

摘要： 本文对非晶Fe78Si9B13合金进行了低频脉冲磁场处理,磁脉冲导致的原子周期振动降低了晶化形核势垒,使非晶发生低温纳米晶化。试样温升△T≤10°C,晶化相α-Fe(Si)的晶粒尺寸约10nm.纳米晶化相的析出量、晶化相与剩余非晶相的结构随磁场取向而变化。

摘要： 本文对非晶Fe78Si9B13合金进行了低频脉冲磁场处理,磁脉冲导致的原子周期振动降低了晶化形核势垒,使非晶发生低温纳米晶化。试样温升△T≤10°C,晶化相α-Fe(Si)的晶粒尺寸约10nm.纳米晶化相的析出量、晶化相与剩余非晶相的结构随磁场取向而变化。

摘要： 本文用压制烧结和随后机械球磨的方法制备了非晶态的MgNi型合金.研究了烧结和球磨对MgNi型合金的相形成及电化学性能的影响.实验表明:在MgNi中采用第三组元Mn对Mg进行适量的替代后,通过烧结及球磨方法获得均匀的非晶相,可有效地提高其放电性能.

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： 形成光伏器件的半导体材料的方法包括：提供含氢化非晶硅的材料的表面，和将含氢化非晶硅的材料在含氘气氛中退火。将来自含氘气氛的氘穿过含氢化非晶硅的材料的表面引入含氢化非晶硅的材料的晶格中。在一些实施方案中，引入含氢化非晶硅的材料的晶格中的氘提高含氢化非晶硅的材料的稳定性。

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： 提供一种评价非晶合金薄带的脆化的方法和非晶合金薄带脆化评价用试验装置。一种评价非晶合金薄带的脆化的方法，在非晶合金薄带的多个位置从一面侧按压加压构件，使通过按压上述加压构件而形成了的压痕的加压部散布在上述非晶合金薄带中，利用发生破裂的加压部的数量或分布对脆化进行评价。

摘要： 形成光伏器件的半导体材料的方法包括：提供含氢化非晶硅的材料的表面，和将含氢化非晶硅的材料在含氘气氛中退火。将来自含氘气氛的氘穿过含氢化非晶硅的材料的表面引入含氢化非晶硅的材料的晶格中。在一些实施方案中，引入含氢化非晶硅的材料的晶格中的氘提高含氢化非晶硅的材料的稳定性。

摘要： 本发明提供一种抑制高Fe量FeMB纳米晶合金非晶前躯体带材表面晶化、降低合金矫顽力的方法，所述高Fe量FeMB纳米晶合金的成分化学式为FeaMbBc，其中M指Nb、Hf、Zr中的任意一种或多种的组合，a、b和c分别为各对应元素的原子百分比含量，且满足84≤a≤89，4≤b≤8，6≤c≤10，a+b+c＝100；所述高Fe量FeMB纳米晶合金的非晶前驱体带材表面含有晶化相；所述方法为向所述高Fe量FeMB纳米晶合金中添加原子百分比含量为1.2～2at.％的Cu。本发明的技术方案可有效抑制高Fe量FeMB合金非晶前躯体带材的表面晶化，细化热处理后纳米晶合金的晶粒，改善纳米晶组织均匀性，从而降低合金的矫顽力，并可以维持合金高的饱和磁感应强度。

摘要： 本发明提供一种抑制Fe基纳米晶软磁合金非晶前驱体表面晶化的方法，在Fe基纳米晶软磁合金中添加0.1～0.3at.％的稀土元素；所述稀土元素包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc和Y中的任意一种或多种组合。本发明可有效抑制淬态合金带材的表面晶化，并改善热处理后合金的软磁性，在保持合金高饱和磁感应强度的同时，使矫顽力最高降幅超过70％；无需外加辅助设备或增加制备工序、易于操作且成本低廉；同时适用于Fe‑Si‑B‑Cu‑Nb、Fe‑M‑B(M＝Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo和W)等多个纳米晶体系，具有一定的普适性。