通用抛丸机喷丸表面纳米化对策

   2020-09-01 青岛淳九机器有限公司青岛淳九机器有限公司5990
核心提示:第一章绪论1.1纳米晶体材料1.1.1概述自1984年原联邦德国撒尔兰大学的H.Gleiter首先成
第一章绪论
 1.1纳米晶体材料
 1.1.1概述
 自1984年原联邦德国撒尔兰大学的H.Gleiter首先成功研制出纯铁的纳 米粉末以来,纳米材料逐渐成为国内外材料学领域研究的热点,其相应发 展起来的纳米技术被认为是21世纪最有前途的科研领域。 所谓纳米晶体材料,就是晶粒尺寸为纳米量级(1~100nm)或出现纳 米效应的多晶超细材料【l】。由于其内部的粒子比常规粗晶材料小的多,故晶 界所占比例大大增加。据H.Gleiter、N.Hasen等人估算,若将纳米结构材料 中的原子看作球体或立方体,当晶体尺寸为100nm时,晶界所占比例约为 3%,而当晶粒尺寸减小到5nm时晶界所占比例高达50%。图1—1为纳米晶 体材料的二维硬球模型¨J。通用抛丸机喷丸表面纳米化对策由青岛铸造机械厂整理
纳米晶体材料二维硬球模型
图1-1纳米晶体材料二维硬球模型

由图可以看出,纳米晶体材料由异类的两种组元构成,包括晶粒组元和晶界组元,其中晶粒组元的原子位于晶粒内的格点}:,晶界组元的原子 位于晶粒之间的界面上。这种固有的异类组元的结构是纳米晶体材料的特 性不同于玻璃、胶体等材料的关键所在I。31。 广义的,纳米材料指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由 它们作为基体单元构成的材料。纳米材料按维数可分为三类:(1)零维, 指空间三维尺寸均在纳米尺度,如纳米尺度颗粒、原子簇等(2)一维,指 在空间有二维处于纳米尺度如纳米丝、纳米棒以及纳米管等(3)二维,指 在三维空间中有一维处于纳米尺度如超薄膜、多层膜等。 纳米晶体材料由于具有极细的晶粒,以及大量处于晶界和颗粒内的中 心原子具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应 等,纳米晶体材料与同组成的微米晶体材料相比在催化、光学、力学、磁 性等方面表现出许多奇特的性能,因而成为材料科学和凝固物理学领域中 的研究热点。 1965年诺贝尔物理奖得主R.EFeynman曾经说过“如果有~天按人的意 志安排一个个原子和分子将会产生怎样的奇迹”,纳米科学技术的诞生将使 这个美好的设想成为现实。
 1.1.2纳米晶体材料的微观结构和特征
 正如前面所说,纳米晶体材料固有的异类组元的结构是纳米材料具有 特殊性能的关键所在,因此,了解其微观结构特征对研究纳米晶体材料的 性能有重要的意义。其重要的微观结构特征包括(1)晶粒尺寸、分布和形 念(2)晶界的性质和形态以及相界、面界(3)晶粒内部缺陷的完整性(4) 通过晶粒和晶界的组成分布(5)由制备过程造成的残髯陷阱种类的辨认{5l。 探测纳米晶体材料结构的试验技术有多种,其中赢接的技术包括透射 电子显微术(TEM)、扫描隧道显微术(STM),场离子显微术,间接的技 术
 
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