機械驅動下材料的亞穩(wěn)相變.pdf

1、華中理工大學博士學位論文機械驅動下材料的亞穩(wěn)相變姓名：柳林申請學位級別：博士專業(yè)：材料科學指導教師：崔kun張同俊2000.12.1Mo。si。，和V，，Si。為例，研究了球磨能量對Mo／Si和v／Si固態(tài)反應的影響。對于Mo—Si合金，發(fā)現低能量球磨有利于pMoSi：的形成，而高能量球磨有利于ⅨMosi：的形成。當球磨能量達到一定程度，Mo／Si之間的的固態(tài)反應將受高溫自蔓延過程(SHS)控制，并導致單一aMoSi，的形成。對于V—S

2、i合金，發(fā)現低能量球磨導致非晶相的形成，而高能量球磨導致金屬間化合物的形成。論文從熱力學和動力學兩方面對球磨能量對MoSi和VSi的固態(tài)反應的影響進行了討論。研究了在機械驅動下難熔金屬Nb、Ta與N，的固—氣反應，獲得了NbN和Ta’N納米材料。從結構出發(fā)分析了固一氣反應的微觀過程，提出氣體分子在金屬表面上的可分解化學吸附是在機械驅動下固—氣反應的基本過程。從動力學和熱力學兩方面分析了由化學吸附向金屬氮化物的轉變機制。比較了NbN，和T

3、aN，固一氣反應的異同點，提出在TaN，體系中非晶相的形成源于Fe的污染。研究了兩種具有不同熱力學性質的CuO—C和NiO—C體系的機械還原。對于CuO—c體系，在室溫下的高能球磨能實現CuO／C的完全反應，但C含量與CuO的還原過程密切相關。當C含量為反應的化學計量時(Cu0：C=2：1)，cuO的還原遵循CuO哼Cu寸Cu’O的轉變過程；當C含量超過反應的化學計量時(CuO：C=2：15或2：2)，Cu0可直接轉變成Cu。以2CuO

4、—C(Cu0：C=2：1)體系對象，研究了cuO／C在熱驅動下的還原過程，發(fā)現在熱驅動下，CuO／C還原反應與在機械驅動下正好相反，按Cu0_Cu，O斗Cu的相變途徑進行。提出在熱驅動下Cu，0優(yōu)先形成源于C0參與的氣體還原。對于Ni0一C體系，盡管在室溫下的球磨難以實現Ni0的機械還原，但預球磨的Ni0／c混合粉末經低溫退火(700℃)則易誘導NiO的完全反應。熱力學計算表明，NiO／c的還原反應在483K以上才能得以進行。卜、關鍵詞