《表面Al2O3纳米晶尖晶石的机械性能的复合阻尼改性碳化硅颗粒的影响》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: chenfang
  • 发布时间:2015-08-13
  • 该研究证明,氧化铝增强纯铝金属基复合材料(Al2O3)和纳米晶尖晶石铝酸锌(ZnAl2O4)涂层的碳化硅(SiC)搅拌铸造法制备颗粒。首先,实验介绍了在氧化铝和尖晶石涂层的调查结果对SiC颗粒的亚微米大小的简便方法。通过X射线能量色散谱研究的数量和不同涂层晶体覆盖在SiC表面(EDX)进行透射电子显微镜(TEM)分析。此外,适当的分散,通过场发射扫描电子显微镜研究了凝聚和包覆SiC颗粒的稳定性(FE-SEM)和铝金属基复合材料的元素映射。研究了复合材料的室温力学性能和热循环阻尼性能。结果表明,SiC涂层有显着影响的阻尼和力学性能以及由此产生的复合(ZnAl2O4包覆SiC/Al),并表现出60%的高刚度(弹性模量)和增加3.6倍的拉伸强度和硬度。这是由于稳定的碳化硅颗粒和涂层颗粒和基体之间的界面结合改善。

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  • 《Acta Mater. :镁合金中纳米颗粒对枝晶生长的作用》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-04-26
    • 轻质合金中添加纳米颗粒能够提高材料的力学性能,得到了研究者的广泛关注。轻质合金具有非常高的应用前景,而合金的力学性能很大程度上决定了材料的应用广度和深度。目前常用的纳米颗粒有SiC,Al2O3,TiB2,Y2O3和AlN等。这些纳米颗粒对合金的显微结构和性能具有显著影响。但是其具体的作用机制还不明确。本文采用高能同步辐射X射线3D原位表征手段,揭示了纳米颗粒对凝固过程中的枝晶生长速率和枝晶形貌转变的影响,通过定量化的分析阐明了SiC纳米颗粒对镁合金晶粒的细化机理,即:促进晶粒形核和抑制枝晶生长。 成果简介 近日,英国曼彻斯特大学的Peter D. Lee和中国大连理工大学的郭恩宇(通讯作者)等人研究发现,熔体加工过程是一个有效的、制备金属基纳米复合材料的方法。但是,目前对纳米颗粒如何影响凝固过程中的显微结构演变的研究还不明确。本文研究了Mg-25Zn-7Al (wt.%)合金中,SiC纳米颗粒对α-Mg枝晶生长的影响。本文采用同步辐射X射线4D(三维+时间)方法,研究了不同冷却条件下,含有和不含有纳米颗粒的合金的凝固过程,并对凝固过程中枝晶的主要特征进行了定量化分析,包括:晶粒的微观形貌、尺寸分布和枝晶尖端的生长速率。为获得较高质量的图像数据,研究中采用了一种较新的数据重建和图片处理方法。研究结果表明,纳米颗粒的添加有助于晶粒的形核,抑制枝晶生长,并改变初生枝晶的生长形貌。LGK模型计算结果表明,凝固过程中的枝晶形貌变化与纳米颗粒抑制枝晶尖端Zn的有效扩散有关,从而降低枝晶尖端生长速率。本研究提供的随时间演变的动态实验数据为后续在金属基复合材料(MMNC)中开展晶粒生长模拟研究提供了可靠的验证数据。相关成果以“The influence of nanoparticles on dendritic grain growth in Mg alloys”为题发表在Acta Materialia上。 本文采用同步辐射X射线原位3D成像的方法,研究了Mg-25?wt.%Zn-7wt. %Al 合金中,SiC纳米颗粒对晶粒形核和枝晶生长的作用。研究发现,纳米颗粒的添加减小晶粒尺寸;SiC纳米颗粒减小晶粒尺寸的主要机制:(1)增加异质形核;(2)纳米颗粒降低熔体中Zn的扩散,从而降低枝晶的生长速率。其中,纳米颗粒带来的异质形核作用以及超声熔体处理技术的结合,增加了孔洞/氧化物的数量和体积分数,从而增加了晶粒异质形核点的密度。 文献链接:The influence of nanoparticles on dendritic grain growth in Mg alloys(Acta Materialia, 2018, DOI: 10.1016/j.actamat.2018.04.023)。
  • 《纳米结构等离子体激元Al2O3 / Au-Al2O3 / Al2O3超材料的制备和光学性能》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-07-28
    • 不连续多层(DML)薄膜由纳米颗粒金属(NGM)组成,嵌入在介质基质中,引起了人们对工程等离子体激元的重要意义。在本研究中,已经报道了通过复合靶的射频溅射对三维亚波长周期性等离子体激元DML结构进行系统的逐层沉积。使用反射光谱椭偏仪和透射光谱技术研究了周期性夹在两个非晶Al2O3层之间的由Au-Al2O3 NGM均匀层组成的DML膜的总体光学响应。通过应用基于多个高斯振荡器的分析光学方法,已经成功建模了环境DML子波长结构。结果,阐明了Au纳米颗粒以及周围和界面介质的尺寸和形状对其局部表面等离子体共振(LSPR)的影响,并确定了相关的膜厚度和有效光学常数。有趣的是,在共振频率和介电函数的检查期间,由于NGM层与LSPR的电磁相互作用,所获得的DML结构具有不同于其NGM成分的特征,这些特征表示超材料特征。 ——文章发布于2017年7月21日