固相化学反应制备非晶态合金纳米材料及其物性研究

Solid-state chemical preparation of nano-amorphous materials and their properties

南京大学  胡征^*，韩钰，付继江，陈甫，陈懿

　　非晶态合金是一类重要新材料。已有急冷法制条带，溅射法制薄膜，高能机械球磨法制微米级粒度粉末，液相化学法制亚微米尺度微粒等多种制备方法和技术。各方法制备机理、适用范围、产物形态及成份范围等各不相同，材料的物性与用途也各有特点，相互补充。本项目旨在开拓一类制备非晶合金的新方法--化合物固相化学反应法，产物兼具纳米尺度和非晶结构等新特点。通过对制备规律、机理与产物物性的研究，获得具有自主知识产权的成果，并探索新的用途。

1.发明了一类制备纳米非晶合金的新方法：化合物 - 化合物固相化学反应法。首次成功制备了粒度约 l0nm，比表面高达61.5m²/g ，硼含量高达51at%的Fe-B非晶合金纳米微粒，并通过其晶化制得了粒度约 l0nm的a-FeB。（图1）

2.在研究过程中，发明了一种制备新型Fe-B纳米线的方法。

● 奖励情况

　　1."纳米非晶合金催化剂的化学制备、表征及性能研究 "通过江苏省科委组织的鉴定，获江苏省科技进步

　　　二等奖1项。（获奖人：陈懿，胡征等；年度：2000）

　　2．Appl. Phys. A审稿人评价为'.a novel solid-state chemical reaction method which constitutes animportant original contribution by the authors'。

● 专利情况

图1. 固相反应不同阶段样品的Mossbauer 谱(左)、TEM及SAED照片(右)。其中,左:(d)- 非晶Fe-B, (e)- 晶化后a-FeB。右：(a)、(c)-非晶Fe-B， (b)-晶化后a-FeB		图2. 新型Fe-B纳米棒

　　获中国发明专利 1项。胡征,韩钰,范以宁,陈懿,"固相化学反应制备纳米材料的方法 "专利号：ZL 96117127.8（授予日期：2000年4月28日）

(1) 高比表面纳米非晶合金有望成为新型催化剂。

(2) 本制备方法可应用于新型Fe-B纳米线的制备。

● 代表性论文

1. Z.Hu, Y. Fan,Y. Chen,
"Preparation and Characterization of ultrafine amorphous alloy particles", Applied Physics A 68(1999)225-229

2. Z.Hu, 'Nanoscale formation of metallic glasses by solid-state chemical reaction'。应邀在'第四届亚洲信息存储技术讨论会'(The 4th Asiansymposium on information storage technology, Nov. 9-10, 1999, Tokyo, Japan)作邀请报告

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