上海交通大学：《材料与社会 Materials & Society》课程教学资料（作业论文）金刚石石墨与碳纳米管

上海交通大学：《材料与文明》课程教学资源（学生作业）纳米线

采用溶胶-凝胶法制备纳米粉末TiO2,运用XRD技术对样品进行了表征.以中压汞灯为光源,在圆柱型石英光催化反应器上进行了酸性黑染料光催化反应性能考察.讨论了煅烧温度、空气流量、试液的pH值、光照时间与酸性黑染料光催化降解率的关系.实验结果表明,煅烧温度使TiO2光催化性能得到显著改善.TiO2在400℃煅烧3h,XRD曲线上出现宽化锐钛矿型衍射峰;到500℃,所有晶粒均为锐钛矿型结构,随着煅烧温度升高,晶粒中金红石型含量相应增加;到750℃,粉末中的所有晶粒均为金红石型结构.但是对于同一煅烧温度,煅烧时间不同,晶型不发生变化.煅烧温度为600℃时,TiO2光催化活性最高.在优化实验条件下,光照140min,酸性黑染料光催化降解率达到100%

TEM和HREM研究表明,原位合成MoSi2基复合材料的组织中,基体MoSi2中存在较多的位错,而且尤以MoSi2与SiC的界面处位错最为集中,SiC颗粒的内部缺陷的主要形式为孪晶和层错.纳米力学探针分析表明,MoSi2/SiC界面附近存在明显的硬度梯度,在材料制备冷却过程中,因MoSi2基体与SiC颗粒之间的热膨胀系数(CTE)的差别而导致的其中的残余热应力是造成上述组织特征的原因

构造了FePt:Au有序纳米颗粒膜的微结构模型,利用微磁学模拟的方法研究了一系列不同Au含量的FePt:Au颗粒膜的磁学性质.对比实验数据,分析反磁化过程可知:当反映Au含量的交换作用比例系数β>0.4时,FePt:Au颗粒膜的矫顽力随β减小而增大,但增幅较小,磁化反转为一致反转;当β<0.3时,随β的减小矫顽力迅速增大,磁化反转一致性降低.分析指出,当FePt磁性颗粒之间间距约为3~4nm时,颗粒间的交换相互作用可以近似为零,磁化反转为非一致反转

采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积的方法成功地在Si(100)衬底上制备了Y2O3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XRP)对薄膜进行了表征.SEM分析结果显示,薄膜的颗粒为纳米级的,并且薄膜致密、平整.AFM分析结果表明,薄膜的粗糙度为11nm.由XPS分析可知,薄膜为基本上符合化学计量比的氧化物.附着力测试表明,Y2O3薄膜与Si衬底的附着力为4.2N.X射线衍射分析结果表明,沉积得到的Y2O3薄膜在热处理前为非晶结构,热处理之后薄膜具有立方晶体结构,并且沿(111)面择优生长

采用新型电火花沉积设备,把YG8电极材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了WC沉积涂层,研究了其微观组织及耐磨性能.结果表明:沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C、W2C和Fe7W6C等相组成;沉积层与基体冶金结合,具有纳米颗粒尺寸的Fe7W6、W2C等硬质相弥散分布于沉积层中;沉积层的平均硬度为1 331 HV;沉积层较铸钢轧辊的磨损性能提高了2.3倍;沉积层的磨损机理以疲劳磨损为主,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素

采用直流磁控溅射法在镁合金上沉积铝膜,在高真空下对铝膜进行加热后处理.用X射线衍射仪(XRD)分析膜层为纯铝多晶态,扫描电子显微镜(SEM)观察铝膜晶粒细小.采用纳米压痕/划痕仪对铝膜的厚度、临界附着力、硬度和弹性模量进行了测试,并且用辉光放电光谱仪(GDS)测试了镁合金表面铝膜的成分和性能随薄膜深度的分布.结果表明,铝膜的厚度随后处理温度的升高而降低,其表面硬度和弹性模量高于镁合金基体并且随深度增加而逐渐降低.铝膜与镁合金基体间存在一个过渡层,结合良好且表现出一定的弹塑性能,有利于镁合金表面的防护

以Cu-Al水雾化合金粉末为原料,通过内氧化方法制备了Al2O3弥散强化铜复合材料,使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结合X射线衍射等手段,对复合材料进行了综合研究.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30～50nm.挤压态棒材的相对导电率为87%IACS,软化温度达850℃.挤压态的25mm弥散强化铜棒材不经过任何中间热处理,直接冷拉拔得到1mm的铜丝,其抗拉强度高达680MPa

采用电沉积方法在硫酸盐体系中制得了Fe-Ni合金镀层.研究了Fe2+与Ni2+的摩尔比、氯化亚铈浓度、抗坏血酸浓度、镀液温度、pH、阴极电流密度和电沉积时间对镀层铁含量的影响规律,确定了适宜电沉积因瓦合金的最佳工艺条件,并采用EDS,XRD和TEM对所得镀层进行了分析.验证性实验结果表明,制备的镀层具有与因瓦合金相似的成分,其Fe和Ni质量分数分别为61.8%~62.1%和37.9%~38.1%,它是由单一的纳米晶γ固溶体组成