機械驅(qū)動下材料的亞穩(wěn)相變.pdf

1、華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文機械驅(qū)動下材料的亞穩(wěn)相變姓名：柳林申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料科學(xué)指導(dǎo)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(yīng)的影響。對于Mo—Si合金，發(fā)現(xiàn)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(yīng)將受高溫自蔓延過程(SHS)控制，并導(dǎo)致單一aMoSi，的形成。對于V—S

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

3、aN，固一氣反應(yīng)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(xué)性質(zhì)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(xiàn)CuO／C的完全反應(yīng)，但C含量與CuO的還原過程密切相關(guān)。當C含量為反應(yīng)的化學(xué)計量時(Cu0：C=2：1)，cuO的還原遵循CuO哼Cu寸Cu’O的轉(zhuǎn)變過程；當C含量超過反應(yīng)的化學(xué)計量時(CuO：C=2：15或2：2)，Cu0可直接轉(zhuǎn)變成Cu。以2CuO

4、—C(Cu0：C=2：1)體系對象，研究了cuO／C在熱驅(qū)動下的還原過程，發(fā)現(xiàn)在熱驅(qū)動下，CuO／C還原反應(yīng)與在機械驅(qū)動下正好相反，按Cu0_Cu，O斗Cu的相變途徑進行。提出在熱驅(qū)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(xiàn)Ni0的機械還原，但預(yù)球磨的Ni0／c混合粉末經(jīng)低溫退火(700℃)則易誘導(dǎo)NiO的完全反應(yīng)。熱力學(xué)計算表明，NiO／c的還原反應(yīng)在483K以上才能得以進行。卜、關(guān)鍵詞