纳米固体材料的纳米固体材料的性能

如题所述

第1个回答  2016-06-04

·强度和硬度
Hall-Petch关系
sy= s0+kd-1/2
H = H0+kd-1/2
纳米固体材料存在情况
(1)正Hall-Petch关系
(2)反Hall-Petch关系
(3)正-反混合Hall-Petch关系
(4)斜率K变化
(5)偏离Hall-Petch关系
·塑性和韧性
一般材料低温下表现为脆性,纳米固体材料低温下表现为良好的塑性和韧性
·超塑性
超塑性指在一定应力下伸长率>100%的塑性变形。
纳米陶瓷材料超塑性机制:
(1)界面扩散蠕变和扩散范性
(2)界面迁移和粘滞流变 ·比热
材料的比热主要由熵来贡献。在温度不太低的情况下,电子熵可忽略,主要由振动熵和组态熵来贡献。纳米材料的界面结构中原子分布比较混乱,与常规材料相比,界面体积分数较大,因而纳米材料熵对比热的贡献比常规材料大得多。
例如,在150-300K,纳米Pd比多晶Pd大29%-54%。
·热膨胀
材料的热膨胀与晶格非线性振动有关,如果晶体点阵作线性振动就不会发生膨胀现象。
纳米材料在温度变化时非线性热振动分为两个部分:
一:晶内非线性热振动
二:晶界非线性热振动(起主导作用)
纳米晶体比常规晶体热膨胀系数几乎大1倍。且晶界对热膨胀的贡献比晶内高3倍。
·热稳定性
纳米晶材料晶粒尺寸稳定的温度范围较窄,纳米晶材料颗粒尺寸稳定的温度范围较宽。
原因:
(1)长大激活能:晶粒长大激活能小,而颗粒长大激活能大。
(2)界面迁移:抑制界面迁移会阻止晶粒长大,提高热稳定性。
(3)晶界结构驰豫
(4)晶界钉扎 ·红外吸收:出现蓝移和宽化
·荧光现象:用紫外光激发纳米晶材料时,在可见光范围可观测到新的荧光现象。
·光致发光:光致发光指在一定波长的光照射下,被激发到高能级的电子重新跃入低能级,被空穴捕获而发光的微观现象。 ·低的饱和磁化强度
·磁性转变:抗磁体转变为顺磁体
·超顺磁性
·居里温度降低

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