朱晓莹
,
潘峰
中国材料进展
新型功能材料及器件向小型化，集成化和复合化发展的趋势，使得尺寸在纳米尺度的层状材料和柔性多层器件在使用过程中的服役行为成为其发展的关键科学问题。本文结合作者近几年对Ag／M系列和Cu／M系列多层膜力学性能的研究工作，对金属纳米多层膜的微结构特征及其对力学性能的影响进行了回顾和总结，主要包括多层膜的晶粒形貌对其强化机制和塑性变形行为的影响，组元强度错配对多层膜硬化行为的影响，界面结构与其强度极值的关系、不对称界面结构引起的异常弹性模量增强和多层膜的室温蠕变机制及界面结构埘蠕变性能的影响等几个方面，并对多层膜的力学性能研究进行了展望。
关键词:
纳米多层膜
,
界面结构
,
力学性能
,
塑性变形
,
纳米压痕
杨忠须
,
刘贵民
,
闫涛
,
朱晓莹
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.05.005
热喷涂Mo及Mo基复合涂层因熔点高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等诸多特点，而广泛应用于机械零件生产及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进，此类涂层将拥有更为广阔的应用前景。首先介绍了国内外在热喷涂Mo及Mo基复合涂层方面的研究发展和应用现状；随后依据热喷涂技术的发展历程，分别总结论述了不同热喷涂技术，即火焰喷涂(普通火焰喷涂、高速火焰喷涂)、等离子喷涂(普通等离子喷涂、超音速等离子喷涂、微束等离子喷涂、低压等离子喷涂)及电热爆炸喷涂中， Mo及Mo基复合涂层的制备工艺、涂层性能特点及存在的问题；接着指出了热喷涂Mo及Mo基复合涂层在新概念武器、航空航天等高科技领域的应用前景。最后，就进一步拓展Mo及Mo基复合涂层在贫油减摩、高温高速耐磨、高温耐腐蚀及氧化等复杂环境下的应用范围，结合热喷涂技术的研究热点及发展方向，指出了未来热喷涂Mo及Mo基复合涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。
关键词:
热喷涂
,
Mo涂层
,
Mo基复合涂层
,
制备工艺
,
涂层性能
王尧
,
朱晓莹
,
刘贵民
,
杜军
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00358
为研究调制周期和界面结构对纳米多层膜应变率敏感性的影响,采用电子束蒸发镀膜技术在Si基片上制备了不同周期(Λ=4 nm,12 nm,20 nm)的Cu/Ni纳米多层膜,采用磁控溅射技术在Si基片上制备了不同周期(Λ=5 nm,10 nm,20 nm)的Cu/Nb纳米多层膜。在真空条件下,对Cu/Ni纳米多层膜进行了温度分别为200和400 ℃、时间4 h的退火处理,对Cu/Nb纳米多层膜进行了温度分别为200、400和600 ℃,时间为4 h的退火处理。采用XRD和TEM表征了Cu/Ni和Cu/Nb纳米多层膜的结构,采用纳米压痕仪获取了不同加载应变率(0.005、0.01、0.05和0.2 s-1)下纳米多层膜的硬度。结果表明,应变率敏感性受到界面结构和晶粒尺寸的影响,非共格界面密度提高以及晶粒尺寸变大均可导致应变率敏感性下降。当周期变大时,Cu/Ni纳米多层膜的非共格界面密度提高,晶粒尺寸变大,应变率敏感性指数m减小;当周期变大时,Cu/Nb纳米多层膜的非共格界面密度下降,晶粒尺寸变大,m基本不变。随退火温度上升,Cu/Ni和Cu/Nb纳米多层膜应变率敏感性大体上呈现下降趋势,这是由退火过程中非共格界面密度上升和晶粒长大共同引起的。
关键词:
纳米多层膜,周期,界面结构,应变率敏感性
王尧
,
朱晓莹
,
杜军
,
刘贵民
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.03.002
为研究不同退火温度下Cu/Ni纳米多层膜的结构与力学性能稳定性,采用电子束蒸发镀膜技术在Si(100)基片上沉积不同周期(Λ为4,12,20 nm)的Cu/Ni多层膜,在真空条件下对试样进行温度为200℃和400℃,时间为4h的退火处理,分析了沉积态(未退火态)与退火态Cu/Ni多层膜纳米压痕硬度、弹性模量与微结构的演变,讨论了不同调制周期Cu/Ni多层膜的热稳定性.结果表明:200℃下4h退火后,Λ为4,12和20 nm的Cu/Ni多层膜均保持了硬度与弹性模量的热稳定性.而在400℃下4 h退火后,Λ为12 nm的Cu/Ni多层膜出现了硬度和弹性模量的软化现象,硬度由6.21 GPa降低至5.83 GPa,弹性模量由190 GPa降低至182 GPa.这是南于共格界面被破坏,界面共格应力对Cu/Ni多层膜力学性能贡献作用削弱导致的.
关键词:
Cu/Ni纳米多层膜
,
力学性能
,
界面结构
,
热稳定性
,
退火温度
朱晓莹
,
张虹
,
白书欣
中国稀土学报
真空感应熔炼法制备了多晶Ni52Mn24.4Ga23.6合金,利用粉末压缩压制的方法制备了粘结Ni52Mn24.4Ga23.6磁体.通过DSC,XRD,SEM等手段分析了多晶合金的组织形态、晶粒大小、马氏体转变温度及相变热滞后温度,讨论了外应力场和磁场对粘结Ni52Mn24.4Ga23.6磁体马氏体相变的影响.结果表明: 该合金在18 ℃时发生热马氏体相变,生成5M马氏体; 在粘结磁体的制备过程中,在内应力作用下,合金中的5M马氏体发生马氏体间相变,生成具有一定的择优取向的7M马氏体; 应力诱发的7M马氏体在180 ℃保温3 h后冷却到室温下时又回复为5M马氏体,但此时5M马氏体保留一定的择优取向; 在应力诱发的7M马氏体形核和长大过程中施加外磁场,能进一步促进7M马氏体的择优生长.
关键词:
磁性形状记忆合金
,
马氏体相变
,
马氏体择优取向
,
多晶Ni2MnGa合金
,
粘结Ni2MnGa磁体
,
稀土
