纳米材料 1纳米晶粒模型 2液态金属电磁特性的测量 3过冷甩带(未成功) 4计划中的工作
纳米材料 ◼ 1 纳米晶粒模型 ◼ 2 液态金属电磁特性的测量 ◼ 3 过冷甩带（未成功） ◼ 4 计划中的工作
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结构 12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 14液态金属纳米晶粒模型的应用 15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
11液态金属的短程有序结构1) ■自由体积模型 液体空穴模型 游动原子团簇模型 准多晶模型 ■硬球模型 共同观点: 液态金属的微观结构是短程有序的
1.1 液态金属的短程有序结构(1) ◼ 自由体积模型 ◼ 液体空穴模型 ◼ 游动原子团簇模型 ◼ 准多晶模型 ◼ 硬球模型 共同观点： 液态金属的微观结构是短程有序的
11液态金属的短程有序结构(2) 1234567 Sine/a(nm-D) Sine/a(nm) 图1金属的液态和固态X射线衍射强度曲线 aPb的液态和固态X射线衍射强度;bBi的液态和固态的X射线衍射强度
1.1 液态金属的短程有序结构(2) 1 2 3 4 5 6 7 Sinθ/λ (nm-1 ) I 1 2 3 4 5 6 Sinθ/λ (nm-1 ) I 图1金属的液态和固态X射线衍射强度曲线 a Pb的液态和固态X射线衍射强度；b Bi的液态和固态的X射线衍射强度 a b
11液态金属的短程有序结构(3) a RDF RDF 0.10.20.30.40.5 0.10.20.30.40.50.60.7 r/nm r/nm 图2金属的液态和固态的径向分布函数 aPb的液态和固态的径向分布函数;bB的液态和固态的径向分布函数
1.1 液态金属的短程有序结构(3) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 r / nm r / nm a b 图2 金属的液态和固态的径向分布函数 a Pb的液态和固态的径向分布函数；b Bi的液态和固态的径向分布函数。 RDF RDF
12机械合金化制备的纳米非晶颗粒(1) (110)Fe 45050 220)s 100h Inten 75h 50h 15 30h 20h 5 12h Milling Time(h) 4 h before milling 50515253545556 2θ/deg. 图3晶粒尺寸随着球磨时间的变化图4机械合金化非晶形成的过程
1.2 机械合金化制备的纳米非晶颗粒(1) 50 51 52 53 54 55 56 2θ/deg. 图3 晶粒尺寸随着球磨时间的变化 Inten sity /a.u. 图4 机械合金化非晶形成的过程
12机械合金化制备的纳米非晶颗粒(2) 非晶形成机理 过饱和溶质造成了晶格的畸变; 颗粒的尺寸达到一定的临界值(纳米级)时表面原子的晶格发生 扭曲,从而形成了非晶态。 特性 n非纳米颗粒表面原子晶格的扭曲使这些原子具有很高的能量,即 处于不稳定状态。这也是非晶态不稳定的原因。 由此可知 ■由机械合金化制备的纳米非晶颗粒是具有严重晶格畸 变的纳米晶体颗粒
1.2 机械合金化制备的纳米非晶颗粒(2) 非晶形成机理 ◼ 过饱和溶质造成了晶格的畸变； ◼ 颗粒的尺寸达到一定的临界值（纳米级）时表面原子的晶格发生 扭曲，从而形成了非晶态。 特性 ◼ 非纳米颗粒表面原子晶格的扭曲使这些原子具有很高的能量，即 处于不稳定状态。这也是非晶态不稳定的原因。 由此可知 ◼ 由机械合金化制备的纳米非晶颗粒是具有严重晶格畸 变的纳米晶体颗粒
13液态金属纳米晶粒模型的建立(1) 对大块非晶 zrTiniCuBe合金液态、过冷液态和非晶 态结构研究后,得出:此合金液态与非晶态的原子排 列相同; 这一点支持了这样的观点: 金属的非晶态是金属液态某一时刻状态的保留。 在过热温度不高时,液态共晶合金中存在着不均匀的 微观区域,其尺度为20m; 可以推断: 液态金属原子团簇的尺寸为纳米级的,与机械合金化制备的非晶颗粒 的尺寸处于相同的数量级
1.3 液态金属纳米晶粒模型的建立(1) ◼ 对大块非晶ZrTiNiCuBe合金液态、过冷液态和非晶 态结构研究后，得出：此合金液态与非晶态的原子排 列相同； 这一点支持了这样的观点： 金属的非晶态是金属液态某一时刻状态的保留。 ◼ 在过热温度不高时，液态共晶合金中存在着不均匀的 微观区域，其尺度为20nm； 可以推断： 液态金属原子团簇的尺寸为纳米级的，与机械合金化制备的非晶颗粒 的尺寸处于相同的数量级
13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; ▲存在严重的晶格崎变; ▲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
13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 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