金属材料表面自身纳米化研究进展
0前言纳米材料定义[1,2]为物理尺度(如晶粒尺寸)在1~100nm范围的材料可被认为是超细晶粒和高体积分数界面的多晶材料。最早的纳米材料是由Birringer[3]采用惰性气体凝聚技术合成的,纳米材料的合成方法[4,5]有气相、液相和固相合成。自从20多年前德国科学家Herbert Gleiter首先提出纳米结构的新思想以来,纳米材料的研究得到了迅速发展。对通过强烈塑性变形来制备大块纳米金属材料已经进行了广泛研究[6]。制备大块纳米晶常用的方法有非晶晶化法、高压扭转变形法(SPTS)、等通道挤压法(ECA)、等通道转角挤压法(ECPA)。晶粒细化后能明显提高材料的强度和摩擦性能,但大块纳米晶材料的发展存在2个障碍,首先是很难制备出无孔隙和无污染的样品,其次是由于制备样品尺寸和成本的限制,块状纳米晶目前的合成方法还不适合工业化生产。金属工程材料的失效往往发生在材料的表面,例如疲劳裂纹、摩擦磨损、腐蚀等。采用表面自身纳米化技术可在...&
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0引言自从德国科学家H.Gleiter首次制备出纳米晶体以来[1],纳米材料由于其特殊的结构和优异的性能[2],引起了各国科学家的广泛关注,对纳米材料和纳米技术的研究异常活跃。纳米材料的制备、性能等基础领域的研究也取得了很大的进展,相继研制出一些制备纳米材料的方法,例如,惰性气体冷凝法(InertGas Condensation,IGC)、强烈塑性变形法(Sever Plastic De-formation,SPD)、机械研磨法(高能球磨法)(Mechanical Attri-tion,MA)、非晶晶化法(Crystallization of Amorphous Materi-als,CAM)。但现有的这些制备方法还不能够制备出三维大尺寸、致密无缺陷无污染的纳米晶体材料,从而限制了纳米结构材料在工业上的实际应用,因此纳米材料制备方法的研究仍是十分重要的研究领域。在工程应用过程中,工程结构材料的失效多始于表面,而且材料的疲劳、腐蚀...&
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钢铁材料是重要的结构材料,在汽车制造、家电生产、油气输送、建筑(桥梁、场馆、高层建筑)等领域应用广泛。随着现代科学技术的发展,对钢铁产品的强韧性和其他质量要求越来越高。研究表明,当钢铁材料的晶粒细化至纳米级或亚微米级时,材料的显微结构和性能发生明显改善。由此,表面纳米化技术有望成为改善钢铁材料各项性能的重要技术。目前,材料表面纳米化的方法主要有表面涂层或沉积、表面自纳米化和混合表面纳米化。其中,表面自纳米化技术因不必考虑纳米层与基体之间的结合,所用设备简单,处理前后构件外形尺寸基本不变,因而具有广阔的应用前景[1]。1钢铁材料表面自纳米化的研究现状钢铁材料表面自纳米化是将钢铁材料自身表面层转换成纳米晶结构,同时保持材料的化学组成不变。表面纳米化的原理是采用非平衡处理增加表面层组织的自由能,使晶粒细化。此方法要求在材料表面产生强烈塑性变形或重复形核。目前,主要采用机械处理的方法在材料表面产生强烈塑性变形促使晶粒细化,包括超声机械振...&
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信息技术、生命科学技术和纳米技术是21世纪的主流技术,其中纳米技术又是信息技术和生命科学技术持续发展的基础。纳米材料在化学、电子、冶金、宇航、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。目前人工纳米材料的制备方法均需要较高成本,如物理的蒸发冷凝法、离子溅射法、机械研磨法、等离子体法、电火花和爆炸法,以及化学的液相反应法、气相反应法和固相反应法,不菲的价格使一些民生工业望而却步。与传统的纳米材料制备技术相比,纳米粘土的制备具有原料丰富、工艺简单、成本低廉等特点。因此,纳米粘土的研究成为材料科学研究的一个热点。1纳米粘土的种类纳米粘土的研究最先涉及到的粘土是蒙脱土,且由于其本身的特性,对纳米蒙脱土的研究最为广泛且最为深入,目前已投入工业化生产阶段。因此在许多参考文献中,纳米粘土指的就是纳米蒙脱土[1-2]。从粘土矿物的分类可看出,粘土矿物有很多种类型,且具有不同的结构与性质。而且目前对于纳米粘土的研究,涉及到的粘土矿物除了蒙脱石外,还有高...&
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纳米材料自问世以来,就以其独特的优异性能如高强度、良好的塑性变形能力(包括超塑性)、高比热、高热膨胀系数以及独特的理化性能等引起了人们的高度重视。一直以来,人们对纳米材料进行了广泛而深入的研究。在纳米材料的制备技术、制备方法、性能及其应用领域的探索和拓展等方面都取得了长足的进步。很多工程上的应用只需要改善材料的表面性能,就可以提高整个材料的综合服役性能和使用寿命,因为材料的失效一般源于材料的表面,如材料的疲劳、磨蚀疲劳、腐蚀、摩擦磨损等。另外,为了改进一些常见的材料加工工艺,如材料的表面渗氮、渗铬,异种金属材料的固态扩散焊接等,迫切需要改善材料的表面性能。显然,把纳米技术与表面改性技术相结合,实现材料的表面纳米化,将是一个非常有潜力的领域。近年来,徐滨士等[1-2]提出纳米表面工程的概念,为材料表面改性开创了新的途径。在2000年国际纳米材料大会上,卢柯[3]等提出的结构材料表面纳米晶化被认为是最有可能在结构材料上取得突破的纳米...&
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烧创伤易引发感染并发症,导致细胞外基质蛋白与多种生长因子分解,阻碍表皮再生及创面愈合,严重时甚至引起患者死亡[1]。当创面伴有细菌感染时,一方面应选用合适敷料营造能促进创伤愈合的湿润透气环境,另一方面可应用抗菌药物对局部感染进行控制[2]。自20世纪60年代合成以来,磺胺嘧啶银(silversulfadiazine,Ag SD)在临床得到广泛应用,它能在湿润环境下释放银离子,增大细菌细胞膜通透性,同时干扰细胞壁合成,且磺胺能抑制敏感细菌叶酸合成,两者联用起到强大、迅速、持久的抗菌效果[3]。本研究以京尼平交联明胶制作凝胶作为敷料主体,以纳米化Ag SD作为抗菌药物包封于凝胶内部,探讨其体内外抗菌及促愈合性能。1材料与方法1.1试剂与仪器明胶(批号:F),国药集团化学试剂有限公司;京尼平(批号:),临川之信生物科技有限公司;Ag SD(批号:),东北制药总厂;Ag SD乳膏(批号:5...&
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“纳米科技在研究中与企业应用实践的脱节是影响纳米产业化的又一个极为重要的问题”2003年,中国的纳米科技产业化发展又进人了不平凡的一年。继纳米冰箱、纳米洗衣机以后,纳米防晒霜、纳米保健杯等更多的纳米产品更如风驰电掣般进人人们的生活。2003年年初,关于纳米养生杯涉嫌虚假广告一案的审结,再次将“纳米科技”推到人们的视线中。在诸多商业行为的背后,人们看到更多的是纳米企业谋求创新和自身良比发展努力的身影。在纳米科技产业化过程中,纳米企业(其中绝大多数是民营中小企业)应当向何处去? 纳米企业陷入尴尬 近期一次媒体答谢宴上,北京中康达公司的市场媒介王经理显得愁眉苦脸。北京中康达是一家以金属锻造制品为主业的公司。王经理说1 998年介人金属纳米粉体制备技术及设备生产以后,一直想全面转人金属纳米粉体材料领域。由于最初将新主营业务的方向定在军工材料方面,首先在市场开拓方面遇到了很大问题原来是作为军工产品的技术信心指数较低国家军工部门的采购人士最...&
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金属材料表面纳米化的研究
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本科毕业论文 题
目：表面多重旋转碾压处理对45钢组织和性能的影响院 （部）： 材料科学与工程学院专
业： 材料成型及控制工程班
级： 成型072姓
号： 指导教师：
完成日期： 日 摘 要本文详细阐述了利用表面多重旋转碾压设备处理45钢实验板材，使其表面晶粒达到纳米级别的详细过程。论文探讨了在相同转速、压强，不同加工时间下表面多重旋转碾压实验对材料表面晶粒细化的影响程度，并用金相显微镜、显微维氏硬度仪、X射线衍射仪等分析检验试样组织和性能的改变。在相同的转速1800r/min和相同的压强0.4Mpa的条件下，随加工时间的增加，45钢实验板材表面晶粒细化程度逐渐增强，通过金相组织的观测，当达到最长加工时间60min时，板材表面晶粒细化程度达到最大化。此时，表面多重旋转碾压使试样的表层显微硬度明显增加，表层的显微硬度较未加工板提高了约74.1%，达到343.8HV，经X射线衍射检测和计算测得表面的平均晶粒尺寸约为37.5nm，达到了表面纳米化的目的。实验结果表明：通过表面多重碾压加工处理，45钢可以实现表面纳米化。关键词：表面多重旋转碾压；45钢；表面纳米化；平均晶粒尺寸；显微硬度ABSTRACTThis text introduced to make use of surface to weigh to revolve Nian to press an equipments processing to try kind more and made crystal grain of its surface attain a Na rice Class of detailed process.The thesis inquired into in the homology and turn soon, the dissimilarity process time under the surface weigh and revolve Nian and press solid and check more a crystal grain the influence degree that is thin and turn is to the material surface and counteract a gold mutually microscope, show minute details the Wei surname degree of hardness instrument and X and shoot line Yan and shoot an instrument etc. analysis the examination try the change of kind function.Be soon same alike turning a 1800 rs|under min and the condition of pressing of homology strong 0.4 Mpas, with process horary increment, 45 steels test a plank material surface the crystal grain is thin to turn degree gradual strengthen, be attain to grow the 60 mins of processing time most , plank material surface the crystal grain Be thin to turn degree to attain to maximize.At this time, surface of on the average crystal grain size about is a 24.6 nms, come to a surface Na the rice turns of purpose.The surface Na rice turns to make the surface layer of trying the kind show minute details degree of hardness obvious increment.BE turning soon for the 1800 rs|min, press strong is a 0.4 MPas, the showing minute details of surface layer degree of hardness more has never processed
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表面纳米化对金属材料耐磨性的影响
【摘要】：材料的磨损起源于表面,金属材料的摩擦磨损性能与表面结构密切相关。利用表面纳米化(Surface nanocrystallization)技术可以在金属材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层,从而大大提高金属的耐磨性。结合国内外学者的研究报道,综述了表面纳米化在金属耐磨性方面的影响,讨论了表面纳米化方法与机理以及表面纳米化影响耐磨性的因素,简述了应用表面纳米化技术改善各种金属材料耐磨性的研究和实用成果,最后进行了总结和展望。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TB383.1【正文快照】：
0引言结构材料中许多失效(如磨损、疲劳等)均与材料表面结构和性能密切相关。在大多数服役环境下,材料的失稳多始于表面,如果能在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层,就可以通过表面组织和性能的优化来提高材料的整体性能和服役行为[1]。基于此,20世纪末中科院金属所卢柯研
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'铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响一.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响技术资料》共三张光盘。包含一张pdf图书或相关技术文献光盘（里面有我们独家聘请的相关领域内的技术权威和技术专家专业编写的5本相关技术书籍或技术资料）及二张配套生产技术工艺光盘。联系电话:。二.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》全国范围内可货到付款，默认发顺丰快递。三.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》资料包含的5本pdf图书或技术资料目录及摘要如下：1.铜合金表面铸渗工艺及渗层性能的研究【简介】铜具有很好的传导性以及较好的机械性能，因而铜合金是工业中不可缺少的金属材料。近几年来，铜价的大幅度攀升进一步提高了铜合金零部件的成本，大部分零部件的服役条件要求工件表面耐磨、耐高温、耐蚀等，因此表面改性是延长铜合金零部件使用寿命、降低其使用成本的有效途径。目前，铜合金的表面改性方法主要有：电镀、气相沉积、多元共渗（热处理法）等，采用这些方法得到的表面改性层或因残余应力过大而开裂、脱落，或改性层较薄达不到预期的改性效果等缺点。铸渗法表面改性可以解决这些问题，但迄今为止关于铸渗的研究仅限于在铸钢、铸铁的表面改性，铜及铜合金良好的导热性（铜合金的热导率是钢铁的5倍）使得在其表面形成渗层的条件极其苛刻。本文以铜合金为基体金属，采用负压铸渗技术制备了镍基合金、铁基合金以及镍／氧化铝三种铜合金表面铸渗层，研究了影响渗层形成2.植物表面超疏水及铝、铜合金基体超疏水、油表面的制备【简介】本论文论述了仿生超疏水表面的研究进展,发现了十种新的自然界中的超疏水植物,测试了其润湿性能。并利用扫描电子显微镜和红外光谱、X-光电子能谱对表面形貌和化学成分进行了研究。在合金基体采用化学刻蚀构法造粗糙表面,并进行化学修饰,成功地制备了性能优异的超疏水和超双疏表面。采用含有盐酸、氢氟酸的水溶液刻蚀铝合金表面,在铝合金基体上得到了由六面体状的凸台和凹坑构成的深浅相间的结构,这些凸台与凹坑之间相互连通,在微米级的凸台上又分布有许多更细小的纳米级的凸台,具有了制备超疏水表面所需的微纳米相间的二级阶层结构,然后经乙基三氯硅烷修饰得到了具有良好超疏水性的表面。X-光电子能(XPS)显示所制超疏水表面有明显的C、Si、O元素的峰,水滴在该表面上的接触角达到了159°,滚动角<1°。考察了不同制备条件对疏水性能的影响,3.铜及铜合金表面纳米化及其改性研究【简介】纳米晶材料由于其特有的力学性能和物理性能而备受人们的关注,纳米材料性能的提高主要归因于大量的晶界和特殊的晶界结构。表面机械研磨处理(Surface mechanical attrition treatment-SMAT)是通过强烈的塑性变形来制备纳米晶材料的新方法。它能在材料的表面获得纳米级、亚微米级和微米级大小不同的晶粒,该技术已经成功地在许多材料中实现了表面纳米化。面心立方结构的铜及铜合金具有优良的导电性、导热性和耐腐蚀性等优点,广泛应用于电器仪表、航天航空、机械、国防工业等行业。全面系统地了解纳米晶材料的微观结构和性能之间的关系可以为纳米材料的使用提供理论基础。将SMAT技术和传统的表面处理相结合来优化纳米晶材料的性能对纳米材料的应用及研究具有十分重要的意义。本文采用表面机械研磨处理的方法在纯铜、铜钛合金4.铜合金表面激光复合耐磨层及界面特性研究【简介】铜和铜合金因具有优异的导电性、高的导热率及良好的塑性而日益广泛地应用于电力、冶金、机械装备、航空航天等领域。然而,铜及铜合金作为苛刻工况条件下的工件如连铸结晶器等要求低的变形量、高耐磨、耐热腐蚀等,其难以直接满足工程要求。激光熔覆技术具有可提高零件特定工作面服役性能及整体工件寿命的特点。尽管激光熔覆技术在金属表面强化方面具有巨大的优势,但铜合金良好的导热性及对激光低的吸收率导致铜表面激光熔覆成为的难点。本文利用Nd：YAG固体激光器作为热源,以预置粉末方法提高铜对激光能量的吸收率,在Cu-Cr-Zr合金表面成功制备了耐磨熔覆层。利用扫描电子显微镜(SEM)、x射线衍射(xRD)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)及干滑动摩擦磨损测试对熔覆层形貌、微观组织、界面结构、增强相生长机理及摩擦磨损行为进5.表面纳米化对铜合金组织及性能的影响【简介】铜及其合金是工业中应用广泛的金属材料,但是铜合金强度低、耐磨性差,严重限制了其应用。金属材料的表面通过机械研磨处理使表面获得纳米晶是近几年表面强化方法研究的热点之一,这种技术在工业应用上具有非常广阔的应用前景,它将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料结合了起来。堆垛层错能(SFE――stacking fault energy)对面心立方金属的变形机制有较大的影响,较低的层错能会抑制位错滑移,而使变形以孪生的形式出现,除了SFE外,高应变速率和低温也会导致孪生塑性变形,Cu的层错能为78mJ/m2,加入合金元素后层错能变化较大。本文对纯铜,Cu-2wt%Ti合金,Cu-10wt%Ni合金进行不同时间的表面机械研磨处理(SMAT),探究不同合金元素的溶入对铜合金层错能的影响,以及层错能的不同对形变机制的影响。还四.本套技术资料包含的两张相关技术配套光盘部分目录如下：1、半导体活化材料化学镀铜镍技术2、常温铜酸洗缓蚀剂3、超大规模集成电路多层铜布线化学机械全局平面化抛光液4、超大规模集成电路多层铜布线中铜与钽的化学机械全局平面化抛光液5、导电铜粉的表面处理方法6、导电铜粉的表面处理方法27、低碳钢丝快速酸性光亮镀铜工艺8、电冰箱用铜管清洗工艺9、电刷镀法刷镀铅―锡―铜减磨耐磨层的镀液10、镀铜合金及其生产方法11、镀铜添加剂及其制备方法和在焊丝镀铜中的应用12、非金属流液镀铜法13、非水体系储氢合金粉的化学镀铜工艺14、复合电镀制备铜基复合材料用共沉积促进剂15、钢、铝、铜材清洗剂16、钢表面沉积铜方法17、钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺18、钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺 219、高档高速铜拉丝润滑剂20、高速拉伸铜管用润滑剂及其制备方法21、焊丝镀铜高防锈处理工艺22、化学镀铜及其镀浴23、碱性元素电解镀铜液24、绝缘瓷套低温自催化镀镍镀铜工艺25、亮锡铜合金电镀液及其制备方法26、普通玻璃真空镀铜合金制茶镜工艺27、缩二脲无氰碱性镀铜方法28、碳纤维均匀镀铜工艺29、陶瓷玻璃常温化学镀铜、镍、钴30、铁基置换法镀铜施镀助剂31、铜表面阴极电解着色新工艺32、铜电镀溶液及铜电镀方法33、铜镀液和镀铜方法34、铜管拉拔润滑油复合添加剂35、铜和铜合金表面钝化处理方法36、铜和铜合金管、棒、线拉伸用润滑剂37、铜化学机械抛光工艺用抛光液38、铜缓蚀剂及其使用方法39、铜或铜合金的腐蚀剂及腐蚀方法40、铜或铜合金型材表面清洗剂41、铜基材料表层的机械化学抛光方法42、铜及其合金表面有机抗腐蚀剂和印刷电路板制作方法43、铜及铜合金表面钝化的新方法44、铜及铜合金表面铸渗工艺45、铜及铜合金的表面处理剂46、铜及铜合金的表面处理剂247、铜及铜合金的光亮酸洗溶液48、铜拉丝润滑油复活剂49、铜拉丝油及其制作工艺50、铜铝型材表面润滑、防蚀剂的制备方法51、铜锌合金表面的电抛光方法52、铜质换热器酸洗缓蚀剂的配制方法53、铜字防氧化表面处理方法54、微多孔性铜覆膜及用于制备该铜覆膜的化学镀铜液55、无氰镀铜锡合金电解液56、无氰镀铜液及无氰镀铜方法57、无氰连续镀铜生产技术58、无引线瓷介电容局部化学镀镍或铜方法59、稀土镍基贮氢合金粉的化学镀铜液配方及化学镀铜方法60、一价铜无氰电镀液61、一种超大型水泥表面镀铜的方法62、一种化学镀铜镍技术63、一种清除铜及铜合金表面锈蚀的综合防护处理剂64、一种铜缓蚀剂及其生产方法65、一种铜及铜合金表面抗腐蚀改性处理剂66、乙二醇镀铜67、用于基片电镀铜的方法68、有机染料在铜表面染色的方法1.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》包含一张pdf图书或技术资料光盘（里面有我们独家聘请的相关领域内的技术权威和技术专家专业编写的5本相关技术书籍或技术资料）及二张配套生产技术工艺光盘共三张光盘。2.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》订购联系电话:150-.凡购买本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》的用户均可在二年内免费提供新增加的同类生产技术工艺相关内容的更新服务，并根据您的需要免费随时发送给您，真诚为您在本领域的研究在技术方面提供更多的帮助。4.本套《铜合金表面钝化新方法+表面纳米化对铜合金组织及性能的影响》因为篇幅所限，有更多的相关内容不能全部列出。但是我们给您所发送的货里则包含全部5本相关技术书籍或技术资料及从1985年至今的更多最新相关科研成果,联系电话:。'
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