纳米材料课件

纳米材料纳米材料11液态金属微观结构的纳米晶粒模型1.1液态金属的短程有序结构1.2机械合金化制备的纳米非晶颗粒1.3液态金属纳米晶粒模型的建立1.4液态金属纳米晶粒模型的应用1.5结论1.6需做的工作1液态金属微观结构的纳米晶粒模型1.1液态金属的短程有序2纳米材料课件3纳米材料课件4纳米材料课件5纳米材料课件6纳米材料课件7纳米材料课件81.3液态金属纳米晶粒模型的建立(2)可以设想：液态金属的短程有序结构与机械合金化制备的非晶颗粒的结构相类似——

▲原子团簇尺寸为几十纳米；

▲具有某种晶体结构;

▲存在严重的晶格畸变;

▲表面原子畸变更加严重。称其为纳米晶粒模型。1.3液态金属纳米晶粒模型的建立(2)可以设想：液态金属的91.3液态金属纳米晶粒模型的建立(3)原子团簇中的畸变

在液态金属中存在着热振动和振动中心(平衡位置)偏移造成的畸变。以振动中心的偏移造成的畸变为主。原子团簇的表面原子的畸变大于原子团簇内部原子的畸变。原子团簇中原子在不同位置上出现的概率

随着原子偏离平衡位置距离的增加而降低。1.3液态金属纳米晶粒模型的建立(3)原子团簇中的畸变101.3液态金属纳米晶粒模型的建立(4)晶面间距的变化

正常点阵的晶面间距的概率最大，偏离正常点阵的晶面间距的概率随偏离距离的增加而减小。衍射角的变化

以正常点阵的衍射峰位最强，其变化规律和与之相对应的晶面间距的变化规律相同。概率的选择

正态分布规律：1.3液态金属纳米晶粒模型的建立(4)晶面间距的变化111.3液态金属纳米晶粒模型的建立(5)(1)1.3液态金属纳米晶粒模型的建立(5)(1)121.3液态金属纳米晶粒模型的建立(6)晶格膨胀的处理(2)1.3液态金属纳米晶粒模型的建立(6)晶格膨胀的处理(2)131.4液态金属纳米晶粒模型的应用(1)1.4.1fccCu的X射线衍射强度图5液态Cu的X射线衍射强度曲线与由固态Cu的衍射峰宽化而得的强度曲线的比较。1300℃1.4液态金属纳米晶粒模型的应用(1)1.4.1fcc141.4.2fccCu的径向分布函数r/nmRDF图6Cu的径向分布函数abc1.4.2fccCu的径向分布函数r/nmRDF图6151.4.3fccAl的X射线衍射强度图71250℃液态Al的X射线衍射强度曲线与由fcc固态Al的衍射峰宽化而得的强度曲线的比较。1.4.3fccAl的X射线衍射强度图71250℃液161.4.4bccAl的X射线衍射强度图81250℃液态Al的X射线衍射强度曲线与由bcc固态Al的X射线衍射峰宽化而得的强度曲线的比较。1.4.4bccAl的X射线衍射强度图81250℃液态171.4.5bccAl的径向分布函数r/nmRDFcba图9Al的径向分布函数1.4.5bccAl的径向分布函数r/nmRDFcba图181.4.6Al65Cu20Fe15准晶合金X射线衍射强度图10

1400℃液态Al65Cu20Fe15准晶合金的X射线衍射强度曲线与由其固态X射线衍射峰宽化而得的强度曲线的比较。1.4.6Al65Cu20Fe15准晶合金X射线衍射强度图191.5结论说明建立的液态金属的纳米晶粒模型对于Cu、Al和准晶Al65Cu20Fe15合金来说是成立的；说明液态Cu的原子团簇的短程有序结构与固态Cu的结构是相关的，即同为fcc结构；Al在熔化过程中发生了结构的变化，由fcc转变成了bcc；准晶Al65Cu20Fe15合金的液态短程有序结构是二十面体。1.5结论说明建立的液态金属的纳米晶粒模型对于Cu、Al和201.6需做的工作固态下金属某种晶格的X射线峰的计算。计算出的液态峰与实验值一致性判断的评估。1.6需做的工作固态下金属某种晶格的X射线峰的计算。212液态金属电磁特性的测量2.1测量仪器的原理图2.2液态金属电磁特性的初步测量2.3需做的工作2液态金属电磁特性的测量2.1测量仪器的原理图222.1原理图1和12：初级线圈；4和9：次级线圈；3和10：铁心；2：样品；5：计算机；6：整流滤波；7：交流毫伏放大；8：电阻负载；11：参照样品；13：交流信号发生器。2.1原理图1和12：初级线圈；4和9：次级线圈；3和10232.2液态金属电磁特性的初步测量(1)铸铁2.2液态金属电磁特性的初步测量(1)铸铁242.2液态金属电磁特性的初步测量(2)纯铝2.2液态金属电磁特性的初步测量(2)纯铝252.3需做的工作进一步实验，检验仪器的重复性；结合X射线衍射仪，分析液态金属的高过热和深过冷的结构演变；2.3需做的工作进一步实验，检验仪器的重复性；263过冷甩带（未完成）合金：Cu70Ni30措施：石英管＋包裹玻璃现象：吹不出来3过冷甩带（未完成）合金：Cu70Ni30274计划中的工作4.1Cu70Ni30合金液固两相区的X射线衍射4计划中的工作4.1Cu70Ni30合金液固两相区的X射284计划中的工作4.2高过热液态X射线衍射实验，样品选定为：锑（Sb）、铅（Pb）和铋（Bi）。样品熔点