機(jī)械驅(qū)動(dòng)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(jī)械驅(qū)動(dòng)下材料的亞穩(wěn)相變姓名：柳林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)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(duì)Mo／Si和v／Si固態(tài)反應(yīng)的影響。對(duì)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(dāng)球磨能量達(dá)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(guò)程(SHS)控制，并導(dǎo)致單一aMoSi，的形成。對(duì)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(dòng)力學(xué)兩方面對(duì)球磨能量對(duì)MoSi和VSi的固態(tài)反應(yīng)的影響進(jìn)行了討論。研究了在機(jī)械驅(qū)動(dòng)下難熔金屬Nb、Ta與N，的固—?dú)夥磻?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(guò)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(jī)械驅(qū)動(dòng)下固—?dú)夥磻?yīng)的基本過(guò)程。從動(dòng)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(jī)制。比較了NbN，和T

3、aN，固一氣反應(yīng)的異同點(diǎn)，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(jī)械還原。對(duì)于CuO—c體系，在室溫下的高能球磨能實(shí)現(xiàn)CuO／C的完全反應(yīng)，但C含量與CuO的還原過(guò)程密切相關(guān)。當(dāng)C含量為反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量時(shí)(Cu0：C=2：1)，cuO的還原遵循CuO哼Cu寸Cu’O的轉(zhuǎn)變過(guò)程；當(dāng)C含量超過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量時(shí)(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(duì)象，研究了cuO／C在熱驅(qū)動(dòng)下的還原過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在熱驅(qū)動(dòng)下，CuO／C還原反應(yīng)與在機(jī)械驅(qū)動(dòng)下正好相反，按Cu0_Cu，O斗Cu的相變途徑進(jìn)行。提出在熱驅(qū)動(dòng)下Cu，0優(yōu)先形成源于C0參與的氣體還原。對(duì)于Ni0一C體系，盡管在室溫下的球磨難以實(shí)現(xiàn)Ni0的機(jī)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(jì)算表明，NiO／c的還原反應(yīng)在483K以上才能得以進(jìn)行。卜、關(guān)鍵詞