分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2017-05-02
摘要: We study type I clathrate Ba8Cu5.1Ge40.2Sn0.7 single crystals (space group Pm3"n, no. 223, a 1⁄4 10.7151(3)) grown using a Sn flux method. Microprobe analysis and single-crystal X-ray diffraction reveal a small amount of Sn embedded in the Cu/Ge framework, which increases disorder at the guest Ba sites. Ba8Cu5.1Ge40.2Sn0.7 is diamagnetic with a susceptibility of 2.8 10 7 emu g 1 and shows metal-like behavior (dr/dT > 0) with a low charge carrier concentration of 0.5 e per unit cell at 300 K. The single crystals show a relatively high carrier mobility (m (300 K) 1⁄4 11.9 cm2 V 1) and very low lattice thermal conductivity (0.6 W m 1 K 1). The thermoelectric figure of merit ZT of Ba8Cu5.1Ge40.2Sn0.7 single crystals reaches a maximum value of 0.6 at 773 K, which can be further improved by adjusting the chemical composition.
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: The correlation between Cu precipitates and vacancy-like defects in three Fe-Cu model alloys, Fe-0.15%Cu, Fe-0.3%Cu and Fe-0.6%Cu, irradiated at 400 °C with hydrogen ions at doses from 0.045 to 0.45 dpa, were revealed by positron annihilation spectroscopy. The formation of vacancy-like defects surrounded by tiny Cu precipitates induced the increment of the S and W parameters after irradiation. The peak value of the relative W parameter (ΔW/W), as the high momentum information on Cu precipitates, located in the track region and decreased with irradiation dose increased from 0.045 dpa to 0.45 dpa. The information on high momentum depended on the coverage fraction of the defects by Cu atoms. The effect of the irradiation dose, the irradiation depth and the Cu content on the Cu coverage fraction of the defects has been investigated in the present work
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: The effect of Cu content on the evolution of defects in Fe-x%Cu alloys (x= 0.15, 0.3, and 0.6) were investigated using Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy. The vacancy-type and Cu-vacancy complexes defects were respectively produced by quenching from 1173 K and cold-rolled deformation followed by isochronal annealing. The isochronal annealing results obtained by PALS showed that Cu-vacancy complexes delayed the complete recovery of vacancy-type defects and the complete recovery temperature increased with the content of Cu in 30% deformed Fe-Cu alloys. The increment of Cu content also restrained the migration of vacancies in as-quenched Fe-Cu alloys.
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: 正电子湮没谱学技术成为研究材料微观结构的特色表征技术,是基于正电子在材料中与微观缺陷的捕获湮没机制近年来正电子湮没多参数测量技术的发展,进一步拓展了其在新型功能材料微观结构研究中的应用.本文综合正电子湮没寿命谱及多参数测量技术,针对近年来材料辐照改性、辐照损伤等复杂微观缺陷结构的研究,以二元Fe-Cu合金辐照损伤缺陷及微量Cu析出物的微观结构研究为基础,综合论述正电子湮没谱学技术在Fe-Cu合金复杂微观缺陷结构研究中的应用研究进展.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过对商用X80管线钢进行适当的Cu合金化功能性改进,制备出不同Cu含量(1.06%Cu,1.46%Cu,2.00%Cu)的新型管线钢。利用抗菌性能检测、电化学测试、腐蚀产物分析、激光共聚焦显微镜(CLSM)等方法研究了含铜管线钢的抗菌性能和微生物腐蚀行为。研究表明,含铜管线钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有强烈的杀灭作用,以多边形铁素体为特征的1.0Cu管线钢能够保证在X80钢强韧性的水平下具有优异的抗微生物腐蚀性能。含铜管线钢中富铜相对抗微生物腐蚀性能起到了关键作用。1.0Cu钢和X80钢的线性极化电阻(LPR)在含有硫酸盐还原菌(SRB)的土壤浸出液中浸泡2天后均急剧下降,导致X80钢的腐蚀电流密度明显大于1.0Cu钢。显微观察表明,大量生物膜的生成导致在SRB环境中的X80钢的点蚀数量和最大点蚀坑深度均高于1.0Cu钢(23.6μmvs1.9μm)。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2017-08-18
摘要: We present a novel strategy for simultaneous doping of Cu ions into TiO2 nanocrystals and transforming amorphous anodic TiO2 nanotubes (TNTs) into anatase nanoparticle (NP) array film. Highly reactive colloidal Cu clusters derived by laser ablation in liquids were used as doping precursor, which can react with amorphous TiO2 nanotubes to form doped anatase NPs by dissolution and recrystallization processes. The Cu-doped TiO2 NPs (Cu-TNPs) film was characterized by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy and Raman spectroscopy. The Cu-TNPs show a rugby-like shape with exposed active {101}, {001} facets and the long-axis parallel to [001] lattice direction. The substitutional Cu2+ ions dopants in TiO2 nanocrystals caused the swelling of the crystalline unit cell, red shift of the absorption edge, and enhanced absorption in the visible-light region. The green and efficient doping design would facilliate the ongoing effort toward improving nanostructured TiO2 as a practical biosensor for glucose molecules.
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: 本文用扫描电子显微镜(SEM)和正电子湮没谱学(PAT)研究材料中的纳米Cu颗粒以及微观缺陷经热处理后的回复过程.PAT测量结果表明,Fe-1.5wt% Cu合金在1 173 K高真空退火处理后,主要缺陷得以回复,合金中存在Cu纳米颗粒且能吸引并捕获热化后的局域态正电子.SEM对不同温度退火样品的微观结构进行表征,结果表明,随着退火温度的升高,合金中Cu纳米颗粒的浓度逐渐降低.1 473 K退火,SEM未观测到明显的Cu纳米颗粒,而多普勒展宽能谱的W参数表明合金中仍存在微小Cu纳米颗粒.
分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-03-26
摘要: Fe–0.6%Cu alloy was irradiated with H ions to 0.1 dpa, and then annealed for 30 min from 150 oC to 500 oC. We focused the evolution of Cu precipitates in irradiated Fe–0.6%Cu alloy after the isochronal annealing from the perspective of positron annihilation. The ΔW parameters after thermal annealing (400 oC and 500 oC) were much larger than that induced by 0.1 dpa H irradiation. Annealing could promote the aggregation of the Cu-vacancy complexes, and form the Cu cluster–vacancies complexes. When the vacancy-like defects recovered around 500 oC, it meant the formation and growing of the defect-free Cu precipitates.
分类: 材料科学 >> 材料化学 提交时间: 2017-11-01
摘要: Doping additional ions into semiconductor is a potential strategy to modify the electronic structure of semiconductor materials. By using a highly reactive colloidal Cu clusters as doping precursor, we present here the successful doping of Cu ions into TiO2 nanocrystalline that simultaneously transformed from amorphous anodic TiO2 nanotubes during a dissolution and recrystallization process. The Cu-doped TiO2 nanoparticles (Cu-TNPs) film was characterized by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy and Raman spectroscopy. The Cu-TNPs show a rugby-like shape with exposed active {101}, {001} facets and the long-axis parallel to [001] lattice direction. The substitutional Cu2+ ions dopants in TiO2 nanocrystals caused the swelling of the crystalline unit cell. Such efficient doping design facilitate the improvement of nanostructured TiO2 as a potential biosensor for glucose molecules.
提交时间: 2017-05-02
摘要: Cu-containing diamond-like carbon [Cu-DLC] films were deposited on Si/glass substrate by a hybrid ion beam deposition system. The Cu concentration [0.1-39.7 at.%] in the film was controlled by varying the sputtering current. The microstructure and composi
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 通过人工合成铁铝氧化物,并采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术,考察了接地极铜材料在添加不同浓度铁铝氧化物的饱和红壤溶液中的腐蚀行为。结果表明,铁铝氧化物对铜腐蚀具有先促进后抑制作用。在添加不同浓度铁铝氧化物的红壤条件下Cu的阻抗随着浸泡时间的延长先升高后降低并趋于平稳。Cu的腐蚀速率随添加的铁铝氧化物含量的增大出现先增大后减小的趋势。Cu的腐蚀主要以全面腐蚀为主,腐蚀产物膜主要由Cu2O组成。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 本文针对某汽车供应商提供的Cu-Ni-Cr镀层试样,采用电化学方法(电化学阻抗、动电位极化曲线),研究了不同钙铁离子浓度以及在特定温度下铁离子对Cu-Ni-Cr镀层耐蚀性的影响。研究结果表明,在浸泡初期Ca2+对Cu-Ni-Cr镀层起钝化作用对镀层具有一定防护作用,在浸泡中后期,主要以Cl-的腐蚀作用为主;Fe3+对Cr为加速腐蚀作用,而且随着温度升高会加速Cr的腐蚀,Fe3+对Cu-Ni-Cr镀层的腐蚀反应主要发生在Ni-Cr层。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过现场试验(1年),并结合腐蚀形貌宏观观察、SEM、XRD及失重法对纯铜和铜包钢在大港土壤环境中的腐蚀行为进行了研究。研究表明: 现场埋样1年的纯铜、电镀铜包钢和连铸铜包钢的平均腐蚀速率分别为1.01 g/dm2?a、1.05 g/dm2?a和1.07 g/dm2?a,其平均腐蚀速率接近,纯铜的腐蚀速率略小;腐蚀特征均表现为非均匀的全面腐蚀,腐蚀程度有所差异;腐蚀产物均主要由Cu2O、Cu(OH)2组成。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-11 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用电化学阻抗法和动电位极化曲线法研究了磷酸三乙酯(TEP)对铜在0.5 mol/L盐酸中的缓蚀作用,考察了TEP与稀土Ce4+对铜在0.5 mol/L盐酸中的协同作用。研究结果表明,在TEP浓度不变的情况下,随着Ce4+浓度的增加,缓蚀率先增后减,当Ce4+浓度为1.0 mmol/L时,缓蚀效果最好。在Ce4+浓度不变的情况下,随着TEP浓度的增加,缓蚀率逐渐增大。当复配缓蚀剂浓度为1 mmol/L的Ce4+与58.7 mmol/L的TEP时,其缓蚀率达到最大,为80.6%。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用扫描透射电镜(STEM)和动态机械分析仪(DMA)研究了FeCrMoCu合金(Cu添加量为1.0%和2.0%)在不同冷速条件下Cu的析出行为及其对阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:在1.0Cu合金中Cu主要以过饱和的形式固溶在基体,当冷速较慢时会析出少量的富铜bcc-Cu相,该相尺寸较小(< 5 nm),与基体共格;Cu增加到2.0%后,随着冷速的降低,先析出数量较少、尺寸较小的富铜bcc-Cu相,随后析出相长大呈球状(10~15 nm)且数量增多,最后粗化成圆棒状(100~400 nm)但数量显著减少,后两种析出相均为非共格的ε-Cu相。含Cu第二相的析出,明显增加合金平均内应力,使合金的阻尼性能显著下降,因此有第二相析出的2.0Cu合金的阻尼性能明显低于1.0Cu合金。与此同时,合金的强度随着Cu相的析出而明显提高,其中富铜bcc-Cu相的析出强化效果较好,且对塑韧性的影响相对较小。含1.0%Cu的FeCrMoCu合金可以同时获得较好的阻尼性能和力学性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过拉伸实验, OM, SEM, TEM观察以及EBSD测试等手段研究了不同尺寸粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金板材力学性能、组织和织构的影响规律. 结果表明, 随着溶质元素浓度的增加, 合金屈服强度和抗拉强度均不断增加, 但是延伸率却略有降低, 且3 个方向存在一定差异. 此外, 合金的平均塑性应变比rˉ也随溶质元素浓度增加而增加. 3 种合金基体内的不同尺寸粒子主要为Mg2Si, Al15Mn3Si2和a-Al(Fe, Mn)Si 富铁相, 这些粒子尺寸和浓度搭配合理不仅可以诱发粒子刺激形核效应(particle stimulated nucleation, 简称PSN), 而且可有效抑制晶粒长大, 最终使得合金固溶时形成大量细小再结晶晶粒, 而织构组分以旋转立方织构CubeND18, Goss 织构{011}, P{011}和Cu{112}为主. 此外, 根据合金成分、热加工工艺以及显微组织间的定量关系提出了不同尺寸粒子影响再结晶形核和长大过程的模型示意图.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 研究了两种变形处理方式下的超细晶Cu-Cr-Zr合金从室温到600℃的拉伸性能、断口微观组织特征及其断裂机制。结果表明:合金的抗拉强度随拉伸温度的升高而降低,经4Bc+时效+4Bc变形处理的合金((1)方式),室温时,合金抗拉强度为577.17MPa,延伸率为14.6%;在300℃开始发生动态再结晶软化,抗拉强度迅速减小,到600℃时抗拉强度仅为59.12MPa。经过8Bc+时效变形处理的合金((2)方式),室温合金抗拉强度为636.71MPa,延伸率为12.1%;从400℃开始析出相对晶界的钉扎作用开始逐渐减弱,抗拉强度大幅降低,600℃时的抗拉强度为65.2MPa。方式(2)处理的合金比方式(1)处理的合金具有更好的室温性能和热稳性。两种方式处理下合金延伸率随拉伸温度的升高而升高,在高温下都表现出超塑性。通过对高温拉伸断口微观组织的分析,其表现为大量密集、深入的韧窝,其高温断裂机制为微孔聚集的韧性断裂。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用动电位极化(PDS)、电化学阻抗谱(EIS)、电容测量以及阵列电极等技术研究了Cu的短期贮存对其腐蚀电化学行为的影响。结果表明,金属Cu表面膜呈现p型半导体结构,经过短期贮存后载流子浓度减小,腐蚀电位正移,腐蚀电流密度下降,表面膜对腐蚀阴极过程、阳极过程均有抑制作用。Cu在NaCl液滴下呈现典型的局部腐蚀特征;经过贮存后,电极表面润湿性减弱,腐蚀活性降低,总体平均腐蚀强度减弱,但是局部腐蚀强度反而增强。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 分离出了一种具有高度缓蚀作用的新喀里多尼亚弧菌,通过电化学测量方法和表面分析技术研究了该细菌对Cu在人工海水中腐蚀行为的影响。结果表明,新喀里多尼亚弧菌使Cu的开路电位明显负移;在有菌介质中,Cu表面的阻抗值显著增大;同时腐蚀电流密度明显降低,说明该细菌可以抑制Cu在人工海水中的腐蚀。CLSM结果显示,Cu表面吸附有大量的细菌,而SEM观察到Cu表面生物膜并不多,说明这种抑制作用是由吸附在Cu表面的细菌引起的,而与Cu表面的生物膜关系不大。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用磁控溅射法制备无种子层的Cu薄膜和加入Ti 作为种子层的Ti/Cu 薄膜, 用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了无种子层的Cu 薄膜及有Ti 种子层的Ti/Cu 薄膜的微观织构, 并用原子力显微镜(AFM)观察了两种薄膜的表面形貌。结果表明,加入Ti 作为种子层增强了Cu薄膜的{111}纤维织构, 对薄膜生长有很好的外延作用。同时, 加入Ti 种子层可降低退火处理后薄膜内退火孪晶的产生几率, 但是在退火过程中使孔洞出现。