纳米晶体材料微观结构特征与制备方法的关系研究

Investigation on the Relation between Microstructural Characteristics of Nanocrystalline Materials  
and Their Synthesis Techniques

项目批准号：59771019

  卢柯*¹，金朝晖¹，唐凤军¹，赵永好¹，叶丰¹，I.V. Alexandrov²

¹ 中国科学院金属研究所快速凝固非平衡国家重点实验室

² Institute of Physics of Advanced Materials, Ufa State Aviation Technical University, Russia

　　纳米晶体材料因其结构独特、性能优异而倍受关注。不同方法制备的纳米晶体材料的理化、力学性能明显不同，这是因为它们的微观结构不同。本项目主要利用定量X-射线衍射分析、扩展X-射线吸收精细结构分析等系统研究非晶晶化、机械研磨、磁控溅射和严重塑性变形制备的纳米晶体Se、Fe、Ti3Al及Cu的微观结构特征：晶粒尺寸及其取向、微观应变、点阵参数、残余应力、德拜-瓦伦因子和德拜温度等。这些研究不仅可深化对纳米晶体材料结构的认识，且有助于理解纳米晶体材料的特殊性能和不同方法制备纳米晶体性能的多样性。

● 主要研究成果

（1）非晶晶化制备纳米Se的平均微观应变、晶胞体积和体膨胀系数与晶粒尺寸成反比；随晶粒减小，点参a增大，c减小，静态和动态德拜-瓦伦因子增大，德拜温度降低。

（2）纳米Fe在稳态研磨阶段发生晶界驰豫。

（3）磁控溅射沉积纳米Ti3Al薄膜由c-轴择尤取向的柱状晶组成，薄膜中存在很大的压应力，导致其晶面距离沿c-轴方向被拉大，而沿a-轴方向被压缩。

（4）严重塑性变形制备纳米Cu存在一定的择尤取向；其布拉格线形可用洛仑兹函数表示；衍射峰的宽化源于晶粒细化和微观应变。

工程与材料科学部、国际合作局 主办
数理科学部、化学科学部 协办