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1997年, 第11卷, 第6期 刊出日期:1997-12-25
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多层膜离子束混合研究亚稳合金形成和理论模型的进展(英文)
柳百新;陈益钢;金瓯
材料研究学报. 1997, 11 (6): 561-575.
迄今为止,已经研究了大约90个二元金属系统的多层膜离子束混合,获得了许多非晶态合金(金属玻璃)。离子束混合不仅能在负生成热的,通常认为是易玻璃化的系统中合成金属玻璃,而且在正生成热的非玻璃系统,甚至在正生成热很大的互不固溶系统中也合成了金属玻璃。对此,用Miedema的生成热模型构造了二元金属系统的自由能图。在考虑了多层膜中的界面自由能后,提出了一个统一的热力学模型。对正生成热的系统,界面自由能使多层膜提高到比非晶相高的能态,从而有可能形成玻璃。而界面能对于负生成热提供的非晶化驱动力的影响可以忽略。另外,离子束混合也获得了五种结构类型的亚稳晶相(MX)。并从实验观察到的MX相和母相之间晶体学关系推导出MX相形成的原运动机制。自由能图包括了计算的MX相的自由能曲线后就更为完整了,可以用来预言离子束混合中有关合金相的形成。作者提出了用稳态退火实验来校验计算的自由能图在一些重要成份点的相对能态的合理性。实验表明,合金相的演化次序与计算推演的结果符合得很好,从而证实了Miedema理论的适用性。界面的概念也适用于同样开始于多层膜的固态反应技术。在一些正生成热的系统中,通过适当设计使多层膜中包含足够份额的界面,稳态退火确实获得了新的金属玻璃。
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材料制备中的非平衡过程
周本濂
材料研究学报. 1997, 11 (6): 576-586.
材料制备工艺中已不乏非平衡快速反应的实例、如氧气炼钢;马氏体相变处理;爆炸消除焊接应力等。近年来兴起的非平衡高新技术,如非晶、纳米晶制备中的快速冷却;自蔓燃、原位反应中的快速反应;机械合金化,超声处理中的强制反应;以及激光气相合成和微波催化过程中的诱导反应等,使材料制备科学迈向新的阶段。在进一步探讨这些非平衡过程的实质时,通过瞬态激光作用下弛豫过程的理论和实验研究,了解到微观粒子和元激发之间的能量、动量交换,及其所导致的宏观量时变关系,进而从开放体系耗散结构的自组织过程中寻求上述种种反应中的共同规律。生命过程给人们生动的启示,饮食与生长,疲劳与休息,以及损伤与愈合等启发人们在材料制备与使用过程中进行非平衡的仿生处理,如电脉冲作用下的结晶过程,疲劳过程中的电脉冲处理等的初步结果,均展示显著改善材料性能与使用寿命的诱人前景。
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硅基发光材料研究进展
鲍希茂;宋海智
材料研究学报. 1997, 11 (6): 601-611.
硅基发光材料是光电子集成的基础材料。发光多孔硅是硅基发光材料的一个新进展,已实现了硅基光电子集成,随着多孔硅研究的深化和纳米科学的发展,硅基发光材料正向纳米方向开拓。与此同时,在新的理论认识与技术条件下,硅材料改性,杂质发光,缺陷工程和硅基异质外延也呈现出新的发展趋势。硅基发光材料的发光波段已覆盖了从红外,可见到紫外的宽阔范围,正在为全色显示和光电子集成奠定材料和技术基础。
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