[22,23]等十余种多组元体系。
非晶合金由于其特殊结构,与传统晶态合金相比,有很多优异的性能:(1)具有更优异的力学性能,如大弹性应变极限、高屈服强度、高断裂韧性、高疲劳抗力以及高耐磨性、无加工硬化现象等,目前已开发出的Zr基非晶合金的断裂韧性可达60MPa·m1/2以上[24],且在告诉载荷作用下具有非常高的动态断裂韧性,是优异的弹芯材料;(2)具有优异的加工性能,在实际中可根据不同的用途对非晶合金材料有针对性地进行微米甚至纳米精密加工变形;(3)因为非晶材料结构均匀,没有晶界和位错,所以它有极佳的抗多种介质腐蚀的能力,可在一些恶劣的环境下长期使用;(4)具有优良的硬磁性能和软磁性能,是极佳的磁性材料,例如Fe基非晶的饱和磁化强度达到1.5T以上,而矫顽力低于1A/m2[25],正是由于与各种传统材料相比具有优异的物理化学力学性能及精密成型性,非晶合金在航空航天、通讯、精密机械等工业领域都显示出重要的应用价值。
常用的制备非晶合金的技术有:金属模铸造法、水淬法、喷射浇注法、电弧熔炼吸铸法和非晶粉末挤压法等。
1.2纳米多孔材料定义
纳米多孔金属材料是一种新型工程材料,它的结构特殊,内部具有大量的纳米尺度(1-100nm)的三维的的孔径和金属骨架,它们有的互联有的闭合。
1.3纳米多孔材料性质
纳米多孔金属材料不仅具有多孔材料的大比表面积和比较高的表面能,而且保留了金属材料的延展性和导电性等特征,十分适合做为传感器,催化剂的基底材料。相比于其它传统材料,孔径结构降低了材料密度,可以用作轻质材料。纳米多孔金属材料尺寸可控,形貌可控,成分可控,表面物理和化学性质可控。因此,纳米多孔金属材料被看做当今最有潜力的材料之一。
1.3.1纳米多孔金属材料的力学性能
JuergenBiener等人[26]指出,纳米多孔金属的实际屈服强度,与基于多孔结构材料模型模拟计算出的理论值相比要更大,纳米多孔金属的实际屈服强度要更大。Masataka等人[27]用脱合金化的方法,制备出了不同孔径尺寸的纳米多孔金,通过纳米压痕法,检测其屈服强度和硬度,发现随着纳米多孔金的孔径尺寸减小,其硬度及屈服强度增加,这与JuergenBiener等人提出的研究结果一致。通过实验Mathur等人[27]指出,纳米多孔金的杨氏模量随孔径尺寸的减小而逐渐增大,且当孔径尺寸<10nm时,杨氏模量显著增大。这些结果都可以表明,纳米多孔金属的结构尤其是孔径和韧带尺寸对其纳米材料的屈服强度、硬度和杨氏模量等物理量有很大影响。
1.3.2纳米多孔金属材料的拉曼散射(SERS)性能
SOKucheyev等人[28]提出,由于纳米孔径使纳米多孔金属材料内部的电磁场局域化,以及材料表面等离子体振子的激发与捕捉,纳米多孔金属材料具有强烈的SERS性能,经实验证明,通过热处理结合脱合金化方法制备得到的纳米多孔金,当其孔径尺寸为250nm时,SERS性能最强。
1.4纳米多孔材料制备方法
纳米多孔金属材料的制备方法多种多样:气泡法、气相沉积法、溶胶凝胶法、燃烧合成法、模板法、脱合金法等。其中,最常用且最简便的是模板法和脱合金化法。
1.4.1模板法
模板法是根据需要设计模板的尺寸和结构,在金属盐溶液或金属的胶体溶液中通过退火、腐蚀或溶解等方法去除之前的合成的模板,最终制备出纳米多孔金属材料。模板法制备出的多孔金属孔径尺寸大、排列随机不可控制,孔的内部会有团聚现象,纳米颗粒易形成氧化物或金属化合物等。 纳米多孔Co的制备及其微观结构研究(2):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205157.html