金属镍纳米材料研究进展

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镍棒材料的磁性能研究及其在磁记录领域的应用

镍棒材料的磁性能研究及其在磁记录领域的应用摘要：本文主要基于镍棒材料的磁性能研究，分析了其在磁记录领域的应用前景。

首先介绍了镍棒材料的基本特性和磁性能参数，如饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力等。

然后，重点探讨了镍棒材料在磁记录中的应用，包括硬盘驱动器、磁带等。

最后，对未来镍棒材料的磁性能研究和在磁记录领域的发展进行了展望。

关键词：镍棒材料；磁性能；磁记录；应用前景1. 引言镍棒材料作为一种重要的磁性材料，具有广泛的应用前景。

磁记录技术作为信息存储的重要方式，在现代社会中起着不可替代的作用。

因此，研究镍棒材料的磁性能及其在磁记录领域的应用具有重要的意义。

本文将对镍棒材料的磁性能进行研究，并探讨其在磁记录领域的应用。

2. 镍棒材料的基本特性和磁性能参数2.1 基本特性镍棒材料是一种金属材料，具有高强度、良好的耐腐蚀性和导电性等特点。

这些特性使得镍棒材料成为磁记录领域的理想材料之一。

2.2 磁性能参数镍棒材料的磁性能参数对于磁记录应用至关重要。

其中，饱和磁化强度是指在外加磁场作用下，材料中磁化强度达到最大的状态。

剩余磁化强度是指在去除外加磁场后，材料中仍然具有的磁化强度。

矫顽力是指材料从非磁性状态转变为磁性状态所需的磁场强度。

这些参数可以反映材料的磁性能。

3. 镍棒材料在磁记录中的应用3.1 硬盘驱动器硬盘驱动器是一种常见的数据存储设备，利用磁性材料在磁盘上的微小磁区的磁化方向来存储数据。

镍棒材料由于其良好的磁性能和稳定性，在硬盘驱动器中得到广泛应用。

它可以用来制造读写头，使得硬盘驱动器具有较高的读写速度和存储密度。

3.2 磁带磁带是另一种常见的磁记录介质，用于音频、视频和数据的存储。

在磁带上，镍棒材料被用作磁性颗粒，通过改变颗粒的磁化方向来记录信息。

利用镍棒材料的特殊磁性能，磁带能够实现高密度的数据存储和稳定的数据读写。

4. 镍棒材料的磁性能研究进展镍棒材料的磁性能研究一直是磁记录领域的热点之一。

金属镍纳米材料研究进展

2材料导报2008年5月第22卷专辑X金属镍纳米材料研究进展*张磊，葛洪良，钟敏(浙江省磁性材料实验基地中国计量学院材料学院纳米材料化学制备室，杭州310018)摘要与常规的镍材料相比，纳米镍由于尺寸小、具有特殊的界面结构，而体现出量子尺寸效应、表面效应和体积效应，因而显示出特殊的磁学、光电和催化等性能，在很多领域都具有广阔的应用前景。

综述了国内外镍纳米材料的主要制备方法，分另4从气相法、液相法和固相法加以介绍。

最后简要地介绍了镍纳米材料在航空、环保、催化等领域的应用。

关键词镍纳米材料制备方法应用R ese a r ch Pr ogr es s i n N i ckel N a nom at er i a lZ H A N G Lei，G E H ongl i a ng，ZH O N G M i n(Laboi at or y of C he m i c a l Syn t hes i s of N a nom at e r i al，Chi na J i l iang U ni ver s i t y，H a ngz hou310018)A bs t ract C om par ed w i t h co nvent i on al ni ckel m at e r i al，nano-ni ekel po sses ses quan t um s i ze ef f ect，sur f aceeff ect a nd vol um e ef fect due t o i t s sm a l l s i ze and s peci al i nt erf ace st r uct ur e．B eca use of t h ose ef f ect s，nano-ni ckel s how s s peci al m agn et i c，phot o-e l ect r o ni c and cat al yst pr oper t i es w hi ch m ake i t ha ve ant i ci pant appl i ca t i ons i n m a ny f i elds．T hi sart i cle s um m a r i z es t he m ai n synt he t i cal m et hods of nano-ni ckel，and i nt r oduc es vapor m et h od，l i q ui d m et hod a nd s oli d m et hod，r espect i ve l y．I n t he end，i t br i ef l y i nt r oduc es t he appl i cat i on of nan o-ni ck el i n aer ona ut i cs，e nvi r o nm e nt pr o t ec-t i o n and cat al yst aspects．K ey w or ds ni ckel nano m at er i a l，synt h et i cal m et hods，appl i cat i on镍纳米材料具有独特的磁、光、光电、催化等性能，在磁存储器[1]、磁传感器‘“、纳米光学器件‘引、纳米电子器件叫和储氢材料[5]等方面都具有广阔的应用前景，因而成为国内外专家的研究热点。

纳米金属材料研究获重大突破

特种铸造及有色合金，２０（）６，２６（２）：１５（卜１５１．
Ｅ２６］陈丙璇，宋婧，钟建华．易切削黄铜耐磨耐腐蚀性能的研
究ｌ＿Ｊｊ．铸造，２００６，３５（５）：５１６—５１８．Ｅ２７］韩和兵．Ｃｕ—Ｚｎ —Ｂｉ —Ｍｎ—ＲＥ无铅易切削黄铜组织性
的铜杆线制作工艺是先把铜水铸造成锭，再加热轧制成铜杆线，而如今这个连铸连轧的生产线，则不需进行二次加热，就直接轧制成材，与目前国内相同的进口生产线相比，能耗直降１（）％以上．全自动化的操作流程，生产线上每班只需２１名工人就可完成操作，设备使用清洁能源一天然气，废水通过冷却塔的特别装置可循环使用．
美陆军将研发世界最大战车用铝合金整体车体
据中国国防科技信息网报道，美铝公司与美国陆军研究实验室将联合开发世界最大的地面战车用铝合金整体车体，以替代目前使用的组合车体，进一步提高车体的强度和耐久性．采用整体铝合金车体，不仅安全性能提高，还能实现车体减重，缩短装配时问，降低战车制造及使用成本．美铝公司将采用该公司的５万ｔ锻压机生产尺寸达６・１７・１ｍ的整体车体样件，来验证其性能优势．美铝公司的５万ｔ压机是美国国防非常重要的战略资产，同样吨位的重型闭模锻压设备美国只有两台．采用锻压成形的整体车体具有如下优势：一是能消除焊缝，显著提高车体抗弹性能；二是采用更能吸收爆炸能量的新型铝合金，将进一步提高车辆的抗损伤能力；三是由于锻压成形相对容易，可以根据抗弹性能和减重需求确定车体厚度；四是整体车体结构将会降低战车整个生命周期的成本，包括通过减重提高战车燃油效率，降低装配复杂性，缩短装配时间．（摘自《中国铝业网》）

金属材料表面纳米化研究与进展

表面技术第53卷第4期金属材料表面纳米化研究与进展杨庆，徐文文，周伟，刘璐华，赖朝彬*（江西理工大学材料冶金化学学部，江西赣州 341000）摘要：大多数金属材料的失效都是从其表面开始的，进而影响整个材料的整体性能。

研究表明，在金属材料表面制备纳米晶，实现表面纳米化，可以提升材料的表面性能，延长其使用寿命。

金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化，材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层，分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层，这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。

根据国内外表面纳米化的研究成果，首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述，阐述了各自优缺点，总结了表面自纳米化技术的优势，在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用，提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系，对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳；阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势，主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。

最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术，对未来的研究工作进行了展望，并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合，取代高成本的制造技术，制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。

关键词：金属材料；表面纳米化；梯度纳米结构；纳米化机理；表面性能中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0020-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.002Research and Progress on Surface Nanocrystallizationof Metallic MaterialsYANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, LIU Luhua, LAI Chaobin*(Department of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University ofTechnology, Jiangxi Ganzhou 341000, China)ABSTRACT: It is well known that the failure of most metallic materials starts from their surfaces, which in turn affects the overall performance of the whole material. Numerous studies have shown that the preparation of nanocrystals on the surface of metallic materials, i.e., surface nanosizing, can enhance the surface properties of materials and extend their service life. Surface nanosizing of metallic materials makes use of repeated violent plastic deformation to make the surface coarse grains gradually收稿日期：2023-02-23；修订日期：2023-06-29Received：2023-02-23；Revised：2023-06-29基金项目：国家自然科学基金项目（52174316，51974139）；国家重点研发计划项目（2022YFC2905200，2022YFC2905205）；江西省自然科学基金项目（20212ACB204008）Fund：National Natural Science Foundation of China(52174316, 51974139); National Key Research and Development Program of China (2022YFC2905200, 2022YFC2905205); Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20212ACB204008)引文格式：杨庆, 徐文文, 周伟, 等. 金属材料表面纳米化研究与进展[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 20-33.YANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, et al. Research and Progress on Surface Nanocrystallization of Metallic Materials[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 20-33.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期杨庆，等：金属材料表面纳米化研究与进展·21·refine to the nanometer level, forming nanostructured layers with gradient changes of grains along the thickness direction, including surface non-woven nanocrystalline layer, submicron fine crystal layer, coarse crystal deformation layer and matrix layer, and this unique gradient nanostructure is effective for the significant improvement of surface properties of metallic materials. The process technology and related applications of nanocrystalline layers on the surface of metallic materials in China and abroad are introduced, and the research progress of high-performance gradient nanostructured materials is discussed.Starting from the classification of the preparation process of gradient nanostructured materials and combining with the research results of surface nanosizing in China and abroad, a brief overview of three methods of metal surface nanosizing, namely, surface coating or deposition, surface self-nanosizing and hybrid nanosizing, was given, the advantages and disadvantages of each were discussed and the advantages of surface self-nanosizing technology were summarized. On the basis of this, the key role of dislocations and twins in the process of surface self-nanitrification of metallic materials was analyzed, and the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was inextricably linked to the material structure and the size of layer dislocation energy, and the current research status of the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was summarized. Finally, the key technologies required to be overcome in the existing surface strengthening process were summarized, and future research work was prospected. It was proposed to combine surface nanosizing technology with some existing surface treatment technologies such as electroplating, vapor deposition, tack coating, spraying, chemical heat treatment, etc., to replace the high-cost manufacturing technologies and prepare inexpensive complex-phase surface layers with more excellent performance.Techniques for the preparation of gradient nanostructured materials include surface coating or deposition, surface self-nanosizing, and hybrid surface nanosizing. Surface coating or deposition technology has the advantages of precise control of grain size and chemical composition, and relatively mature process optimization, etc. However, because the coating or deposition technology adds a cover layer on the material surface, the overall size of the material increases slightly, and there is a certain boundary between the coating and the material, and there will be defects in the specific input of production applications.In addition, the thickness of the gradient layer prepared by this technology is related to the deposition rate, which takes several hours to prepare a sample. The surface self-nanitrification technique, which generates intense plastic deformation on the surface of metal materials, has the advantages of simple operation, low cost and wide application, low investment in equipment and easy realization of unique advantages. The nanocrystalline layer prepared on the surface of metal materials with the surface self-nanitrification technique has a dense structure and no chemical composition difference from the substrate, and no surface defects such as pitting and pores, but the thickness of the gradient layers and nanolayers prepared by this technique as well as the surface quality of the material vary greatly depending on the process. Hybrid surface nanosizing is a combination of the first two techniques, in which a nanocrystalline layer is firstly prepared on the surface of a metallic material by surface nanosizing technology, and then a compound with a different composition from the base layer is formed on its surface by means of chemical treatment.To realize the modern industrial application of this new surface strengthening technology, it is still necessary to clarify the strengthening mechanism and formation kinetics of surface nanosizing technology as well as the effect of process parameters, microstructure, structure and properties on the nanosizing behavior of the material. For different nanosizing technologies, the precise numerical models for nanosizing technologies need to be established and improved, and the surface self-nanosizing equipment suitable for industrial scale production needs to be developed. In the future, surface nanosizing technology will be combined with some existing surface treatment technologies (e.g. electroplating, vapor deposition, adhesion coating, spraying, chemical heat treatment, etc.) to prepare a complex phase surface layer with more excellent performance, which is expected to achieve a greater comprehensive performance improvement of the surface layer of metal materials.KEY WORDS: metal material; surface nanocrystallization; gradient nanostructures; nanocrystallization mechanism; surface properties金属材料在基建工程、航空航天中扮演着重要角色，随着当今科学技术的高速发展，传统金属材料的局限性日趋明显，开发一种综合性能优异的金属材料迫在眉睫。

一维金属纳米材料的研究进展

一维金属纳米材料的研究进展王超;贺跃辉;彭超群;刘新利;张泉【摘要】Some major types of the one-dimensional metal nanomaterials were described, such as gold, silver, copper, iron, tin, tungsten and palladium. Two preparation methods of the one-dimensional metallic nanomaterials were described systematically, the gas phase synthesis method and the liquid phase synthesis method. The leading performances and the applications of the one-dimensional metallic nanomaterials were summarized, such as optical properties and applications, electrical properties and its applications, thermal stability and its applications, magnetic properties and its applications, and gas properties and applications. The trends of the one-dimensional metallic nanomaterials were prospected.%介绍了一维金属纳米材料如金、银、铜、铁、锡、钨和钯等的主要种类及其最新的研究进展,系统地阐述一维金属纳米材料的两种制备方法:气相合成法和液相合成法;归纳了一维金属纳米材料的主要性能及其应用:光学性能及其应用、电学性能及其应用、热稳定性能及其应用、磁学性能及其应用、气敏性能及其应用；展望了一维金属纳米材料的发展趋势.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)001【总页数】11页(P128-138)【关键词】一维金属纳米材料;气相合成;液相合成;光学性能;电学性能;热学性能;磁学性能【作者】王超;贺跃辉;彭超群;刘新利;张泉【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TQ13纳米材料根据其基本单元按空间维度大致可分为3类：纳米粉末(零维材料)、纳米纤维(一维材料)、纳米薄膜(二维材料)。

镍基纳米催化剂催化氨硼烷水解制氢的研究进展

稳定性、较低成本等优点成为最具有开发前景的
储氢材料之一。
氨硼烷无毒、安全、稳定且环境友好；可热
解释放氢气，但存在脱氢温度高、反应不易控制 [2]、会释放有毒物质 [3] 等问题。而氨硼烷通过
催化剂水解和醇解方式放氢则方便许多，选择
合适的催化剂，在室温下，1 mol AB 可水解释
放 3 mol H2，无有毒物质放出。因此，制备出性能优良的催化剂成为研究的重点。
积的周期数有关，当原子层沉积周期数为 200 时，该催化剂具有很好的催化性能，其 TOF 达到 26.2 mol H2/(mol catalyst•min)，反应活化能为 32.3 kJ/mol。当在该催化剂中掺入极少量 ( 质量
分数为 0.68%) 的纳米钯时，由于纳米钯的显著
性能会提高催化剂性能，有助于设计和制造高效、
Zahmakıran 等 [6] 用沸石骨架稳定镍纳米颗粒，使用离子交换的方法使镍离子进入沸石骨架，然后用硼氢化钠还原制备得到沸石骨架稳定的镍基纳米催化剂。该催化剂的优点是具有很好的循环使用寿命，且具有很好的催化制氢性能。
Umegaki 等 [7] 利用在硼氢化钠 / 氨硼烷水溶液中还原的方法得到稳定在聚丙烯吡络烷酮 (PVP) 上的非晶相镍基纳米催化剂，相比于同样方法得到的非晶相镍基纳米催化剂，PVP 可阻止镍纳米颗粒的团聚和结晶，使催化剂具有更好的循环使用寿命，当催化剂循环使用 5 次后，仍具有很好的催化性能且保持非晶相。而后，Özhava 等 [8] 又研究了原位合成的稳定在 PVP 上的镍纳米催化剂在甲醇溶液中催化氨硼烷制氢，催化剂的平均颗粒大小为 3.0±0.7 nm，该催化剂在甲醇溶液中同样具有很好的稳定性，其放氢的转化频率 TOF( 单位时间单位催化剂放出的氢气量 ) 为 12.1 mol H2/(mol catalyst•min)。

镍管的纳米化及纳米结构性能研究

镍管的纳米化及纳米结构性能研究镍管是一种常见的金属材料，广泛应用于许多领域，如电子、化工、航空航天等。

近年来，随着纳米技术的发展，人们开始关注将镍管进行纳米化处理，并研究其纳米结构对材料性能的影响。

本文将探讨镍管的纳米化过程以及纳米结构对其性能的影响。

首先，我们将介绍镍管的纳米化方法。

目前常用的纳米化方法包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要有热蒸发、磁控溅射和电解制备等，化学法主要有溶胶凝胶法、共沉淀法和化学还原法等，生物法则是利用生物体合成纳米颗粒。

这些方法可以导致镍管尺寸缩小到纳米级别，从而获得纳米镍管。

接下来，我们将讨论镍管纳米化对其性能的影响。

首先是纳米镍管的力学性能。

研究发现，相比于传统的微米镍管，纳米镍管具有更高的屈服强度和抗拉强度。

这是由于纳米镍管较大的比表面积和晶界的增多导致的。

这种增强的力学性能使得纳米镍管在材料加工和结构强化方面具有潜在应用价值。

其次，纳米镍管的导电性能也受到了研究者的关注。

一些研究表明，纳米镍管具有优异的电导率，这与其较大比表面积和较短的电子传输路径有关。

此外，纳米镍管还展现出较低的电阻率和良好的电化学性能，表明其在电子器件和储能领域具有潜在应用前景。

在热学性能方面，纳米镍管也表现出了一些有趣的特性。

一项研究发现，在纳米尺度下，镍管的热导率呈现出规模效应。

随着镍管尺寸的减小，热导率降低，这主要是由于界面散射和晶体结构的变化所致。

此外，纳米镍管还具有优异的热膨胀性能和热稳定性，这使得其在热管理领域具有广泛应用的潜力。

除了力学、导电和热学性能外，纳米镍管还具有其他一些特殊的性能。

例如，纳米镍管表面的改性可以增强其化学稳定性和抗腐蚀性能。

此外，纳米镍管还具有良好的催化活性和光催化性能，这使得其在催化和能源领域具有广泛应用的前景。

需要注意的是，在纳米化过程中，为了保持纳米镍管的稳定性和可控性，有必要对其纳米结构进行精细调控。

例如，可以通过控制沉积工艺、添加合适的添加剂或引入其他元素来改善纳米镍管的结晶度、晶体尺寸和晶界特性。

准一维NiO纳米材料的制备研究进展

中图分类号：Ｂ３Ｔ４文献标识码：Ａ文章编￣：０４２４２０）－０８０１０ — ４Ｘ（０７０３０６ — ５
Ｒｅｅｒｈｐｏｒｓｒｐｒｔｎｏｕｓｎ－ｉｎｉｎｌＮｉａｏｔｒａｓｓａｃｒｇｅｓｉｐｅａａｉｆａｉｏｅｄｍｅｓｏａＯｎｎｍａｅｉｌｎｏｑＬ — ａｇＷａｇＢｎ — ｉＪＮＸｉ— ｉｇＵＹｉｇｎ，ｎｉｇｘ，Ｉｎｙｎ（ｏｌｅｏａｅａＳｉｃｎｎｉｅｒｇＦｚｏｎｖｒｔ，ｕｈｕ３００，ｈｎ）ＣｌｇｆｔｒｌｃｎｅａｄＥｇｎｅｉ，ｕｈｕＵｉｅｉＦｚｏ５０２ＣｉａｅＭｉｅｎｓｙＡｍｎｔＶｒｕｒｐｒｔｎｍｅｏｓｏｕｓｏｅｄｍｎｉｎｌＮＯｎｎｍａｒｌ（ａｏｏ，ａｏｉ，ｎｎｔｂ，ｎｎｆｅ，ｌｗ：ａｉｓｐｅａａｏｔｄｆｑａｉｎ —ｉｅｓａｉａｏｔｉｓｎｎｒｄｎｎｗｒａｏｅａｏｂｒｏｉｈｏｅａｅｕｉｎｎｗｉｅ）ａｅｅｉｅ，ｍｉｌｉｌｉｇｏｉ—ｔｔｒａｔｎａｏｍｅｐｒｔｒ，ｓｌｇｌｓｔｒｇｓｌｔｎａｏｈｓｒｒｒｖｗｄｋｅａｎｎｕｎｓｌｓｅｅｃｉｔｏｔｍｅａｕｅｏ—ｅ—ｉｅｎ，ｏｕｉ，ｙｃｄｄａｏｒｎｉｏ
准一维ＮＯ纳米材料的制备研究进展木ｉ
卢义刚，炳喜，王金新颖
（州大学材料科学与工程学院，建福州３００）福福５０２摘要：综述准一维氧化镍纳米材料（米棒、米备方法，纳纳纳纳纳的主要介绍室温固相反

纳米金属功能材料研究进展

图６纳米晶Ｃ块体材料的低温比热容ｕ
针对激光惯性约束聚变中双壳层点火靶靶型结构需求，如何制备出适合需求的超低密度泡沫
金属材料已成为该领域的一个难点。以聚氨酯为模版，采用电化学沉积方法制备出低密度高孔隙
▲ ４ｊ３Ｏ＠副罗１ｉ２８６ａ．研ｃ１ｏｎｍ６ｇ江究 — ｓｈ２员４ａ山８ｎｌｕ２ｏ
纳米金属功能材料研究进展
纳米金属材料是一类重要的激光惯性约束聚变和强辐射源靶材料。通过靶材料微观结构的调控，将其特征尺寸降低到纳米量级，已成为该研究领域的一种新型研究手段。针对目前ＩＦ和强Ｃ辐射源物理研究的目标和需求，本单位在纳米金属功能材料研究方向开展了一些研究工作，取得了初步的研究成果，主要有：
以自悬浮定向流技术为基础，研发出ＮＭＰ —Ｉ型纳米金属粉末制备装置，其外形图如图１，并
制备出纯金属、金属问化合物等相关纳米粉末，其ＴＭ照片如图２所示。该设备能够实现连续批Ｅ量生产，工艺稳定，体积相对较小。纳米粉末纯度高，和原材料一致。纳米粉末呈近球形，松装密度２５％～％；纳米粉末粒径大小在３～０ｍ可自由调节，粒径分布较窄；纳米粉末取样可在惰０２０ｎ

纳米多孔金属材料的研究现状及主要制备方法

4 结语纳米多孔金属材料是一种应用于多领域的新型材料，去
合金化法是目前生产纳米多孔金属材料的主要制备方法，随着科技的发展，纳米多孔金属材料的制备方法将更加快捷方便。
[1] 陆致龙 , 王蓉 , 柯俊 . 原始合金制备方法对 Raney Ni 催化剂结构及加氢活性的影响 [J]. 电子显微学报 ,1997,16(3):302-306.
[8] 徐彩霞 . 纳米多孔金属材料的设计 , 制备与催化性能研究 [D]. 山东大学 ,2009.
[9] 张文彦 , 奚正平 , 方明 , 等 . 纳米孔结构金属多孔材料研究进展 . 稀有金属材料与工程 ,2008, 37(7):1129-1133.
[10] 陈静 , 胡文成 , 杜凯 , 等 . 纳米多孔金属的制备方法研究进展 [J]. 材料导报 : 纳米与新材料专辑 ,2010，24-27.
[5] 丁轶 . 纳米多孔金属 : 一 ,2011,46(10):121-133.
[6] 谭秀兰 , 唐永建 , 刘颖 , 等 . 去合金化制备纳米多孔金属材料的研究进展 [J] 材料导报 ,2009, 23(3):68-71.
[7] F.U.Renner,A.Stierle,H.Dosch,D.M.Kolb,T.L.Lee,J.Zegenha gen,Initial corrosion observed on the atomic scale,Nature 439(2006)707—710.
通过去合金法制备的纳米多孔材料具有以下特点：① 孔径小，约 1000 纳米，通过控制合金的比例和合金的反应时间，可以控制纳米尺寸。②高表面积、脱合金方法是一种极其复杂的方法。无序的内连通孔结构非常大，在催化领域具有广阔的应用前景。③高孔隙率合金中各组分的比例普

《Ni纳米粉体的制备及SPS烧结块体的高压扭转变形行为》范文

《Ni纳米粉体的制备及SPS烧结块体的高压扭转变形行为》篇一一、引言随着纳米材料技术的快速发展，金属纳米粉体及其复合材料因具有优异的物理和化学性能，在众多领域中得到了广泛的应用。

其中，镍（Ni）纳米粉体因其良好的导电性、导热性及机械性能，在电子、磁性材料、催化剂等领域具有重要价值。

本文将重点探讨Ni纳米粉体的制备方法，以及通过SPS烧结技术制备的块体在高压扭转变形行为方面的研究。

二、Ni纳米粉体的制备1. 实验材料与设备实验所需材料主要包括纯镍盐、还原剂、表面活性剂等。

设备包括高温炉、球磨机、干燥设备等。

2. 制备方法本文采用化学还原法结合球磨工艺制备Ni纳米粉体。

首先，将纯镍盐与还原剂混合，在高温炉中进行还原反应，得到镍单质。

然后，将产物进行球磨，以提高其粒度分布的均匀性。

最后，通过干燥设备对粉体进行干燥处理。

3. 制备工艺参数优化通过调整反应温度、反应时间、球磨时间等工艺参数，可优化Ni纳米粉体的制备过程。

实验表明，在适当的工艺参数下，可获得粒径小、分布均匀的Ni纳米粉体。

三、SPS烧结块体的制备1. SPS烧结技术简介SPS烧结技术（Spark Plasma Sintering）是一种利用脉冲电流进行烧结的技术，具有烧结温度低、时间短、能耗小等优点。

通过SPS技术，可制备出致密、性能优异的金属及陶瓷材料。

2. 块体制备过程将制备好的Ni纳米粉体与一定比例的粘结剂混合，制成坯体。

然后，将坯体放入SPS烧结炉中，在一定的压力和温度条件下进行烧结。

通过调整烧结温度、压力及保温时间等参数，可得到致密的Ni基块体材料。

四、高压扭转变形行为研究1. 实验方法采用高压扭转技术对SPS烧结的Ni基块体进行变形处理。

通过调整扭转速度、扭转角度及施加的压力等参数，研究块体在高压扭转变形过程中的行为。

2. 变形行为分析通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，观察块体在高压扭转变形过程中的微观结构变化。

镍在自纳米化纯铁表面的扩散系数研究

Ｎｉ向纯铁的扩散，用能谱仪（Ｄ）ＥＳ测试出扩散界面两侧一定范围内Ｎｉ原子的扩散浓度，计算了Ｎ原子在两侧纯铁ｉ表面扩散层中的扩散系数。结果表明．－３业纯铁经表面自纳米化处理后，在短时间内明显提高了Ｎｉ原子的扩散系
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ
ｅｒｔｅｉＩａｔｒＳＮ（ｄｉｈＦｌｆｅＳ：１Ｏ．
ｐｒｒｎｕｅｉ，ＳＮＣ，ｐｌｅｐｅｓｒ，ｄｆｕｉｉｏＳｕｓｒｓｕｅｉｓｖｔｙ
Ｏ引言
目前．料表面纳米化的方法主要有表面涂层或沉积、材表面自纳米化和混合表面纳米化，中，面自纳米化技术表由于小必考虑纳米层与基体之间的结合、用设备简单、所处理前后构件外形尺寸基本不变，有广阔的Ｊ前景。钢具用铁材料表面自纳米化是将钢铁材料自身表面层转换成纳米
品结构，同时保持材料的化学组成小。表向纳米化的原理
是采用非平衡处理增加表面层组织的Ａ由能。晶粒细化。使
晶界等非平衡缺陷以及过剩能量，有利于原子的化学反都应。。该方法已被运用于多种金属材料的化学热处理 ‘ 。
ＷＡＮＧｅｉｎ，ＳＹｕｔａＨＥＮＧａｇｎ。ＳＧｕｎｍｉＵＮｉｎｈｎ。ＬＵｏＪａｃｕＨａ
（７ｌｇｆＭａｅｉｌＳｉｎｅａｄＥｇｎｅｉｇ．Ｃｈｎｑｎｎｖｒｉ，Ｃｈｎｑｎ０００（ｏｌｅｏｔｒａｓｅｅｃｎｎｉｅｒｎｅ．ｏｇｉｇＵｉｅｓｔｙｏｇｉｇ４０３）ＡｂｔａｔｓｒｃＨｉｈｅｅｇｈｔｅｎｎＨＥＰ）ｉｓｄｔｋｐｒｒｎｕｆｃｅｆｎｎ－ｒｓａｌａｉｎｇｎｒｙｓｏｐｅｉｇ（Ｓｓｕｅｏｍａｅｕｅｉｏｓｒａｅｓｌａｏｃｙｔｌｚｏｉ

纳米材料及其研究进展

文章编号：６１— ３１２１）１— ０１— ４１７６６（００ｏ０００
纳米材料及其研究进展
曾琦斐，谭荣喜王贵华，
（．１湖南环境生物职业技术学院工商管理系，湖南衡阳４１０；．２０５２湖南省衡阳市金原科技有限公司，湖南衡阳４１０）２０５
粉，使纳米材料进入了一个新的阶段．９０年７１９
有五个特殊效应即表面效应、电限域、子尺寸介量效应、尺寸效应及宏观量子隧道效应．小
２纳米材料的特性 ¨ Ｊ
２１力学性质．纳米材料强度与粒径成反比．纳米材料的位
月在美国召开第一届国际纳米科学技术会议，宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支．
错密度很低，位错滑移和增殖符合Ｆａｋ—Ｒｅｒｎｅｄ模型，临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径要大，其
增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，其位错滑移和增殖不会发生，就是纳米晶强化效应．这由于纳米材料具有大的界面，面的原子排列相界当混乱，子在外力变形的条件下容易迁移，原表现出良好的韧性与延展性．应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料，其韧性、度、度大幅提高．强硬例如，氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂；纳米晶粒的金属比传统粗晶粒金属硬呈３～５倍；纳米陶瓷具有良好的韧性，等．等

纳米多孔金属材料的研究进展

纳米多孔金属材料的研究进展刁桂林;郭轩轩;李雪【摘要】纳米多孔金属材料以其独特的网状连通结构和优异的物理化学性能,在工程中具有很大的应用潜力,已经成为当今新型功能材料领域研究的热点.本文介绍了制备纳米多孔金属材料的方法和原理,以及不同基体的纳米多孔金属材料的性能及应用领域,并对未来的发展方向进行展望.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】5页(P401-405)【关键词】纳米多孔金属材料;制备方法;材料体系;性能【作者】刁桂林;郭轩轩;李雪【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】TB383.4“纳米多孔金属”这个概念最先由美国Sieradzki 和Newman 于1990 年正式提出［1］。

相比于传统金属材料，纳米多孔金属材料具有比表面积大、孔隙率高、抗疲劳、耐腐蚀、高强度、能量吸收性好等优势，被广泛应用于催化、生物过滤与分离、传感器、高性能光学薄膜、表面增强拉曼散射等领域［2-4］，在燃料电池、电容器等新能源材料领域也有着巨大的应用前景［5-8］。

纳米多孔金属材料可根据其孔径尺寸的大小分为3类：孔径小于2 nm的为微孔，孔径大于50 nm 的为大孔，孔径在两者之间的为介孔。

本文主要介绍几种金属纳米多孔材料的常见制备方法，以及不同基体的纳米多孔金属材料的研究进展。

1 纳米多孔金属材料的制备方法纳米多孔金属材料可根据孔径空间排列分为有序和无序两种结构：有序结构即孔径在空间呈顺序排列且孔型规律；无序结构是指孔径呈无规律排列且孔型复杂多样但相互连通的结构。

这两种不同的结构主要取决于材料的制备方法，由脱合金法（Dealloying）和金属粉体烧结法制备所得的纳米多孔金属材料结构是无序的。

获得孔径有序的纳米多孔金属材料的方法主要有模板法（Colloidal crystal template）和斜入射沉积法。

制备纳米复合镀层和纳米晶镀层的研究进展

２纳米复合镀层的制备
２１电沉积纳米复合镀层．２１１高硬度耐磨性纳米复合镀层．．
２５／ｉ，．６Ａｄ纳米碳化硅质量浓度为２／，Ｈ值ｎＯｇＬｐ
为５０温度为５ ℃时，．，０镀层生长良好，细致平滑，显
果ｊ复合镀层中ＣＯ和ＳＯ颗粒的质量分数随，ｅ：ｉ：着脉冲导通时间的延长而增加，当脉冲导通时间为４０￣０１ｓ一６０ｓ时，积速率为３．３／一０沉２３ｍｈ
３．２Ｉ／，８２ｍｈ显微硬度６９Ｖ一７。￣０Ｈ６４ＨＶ
粒尺寸更小，面结构被ＳＣ纳米颗粒所打乱，Ｍ表ｉ其基体是非晶态结构。２００５年，王吉会和尹玖报道了电沉积制备Ｎ — ｉＰ—ＳＣ纳米复合镀层的结果Ｊ镀层表面均匀，ｉｉ，ＳＣ纳米微粒在镀层中的质量分数为２０一３５，．％．％热处理后硬度高达１４Ｖ，２０Ｈ具有优异的耐磨性能。
和耐腐蚀的特性，一些纳米复合镀层还具有自润滑性、光催化活性、良好的电接触性，高温等性能。纳米晶镀层耐具有结晶细致、光亮、纯度高和孔隙率低的特点。纳米复合镀层的基体材料主要是金属镍，还有铜和锌等。纳米粒
子材料包括ＳＣＳＯ、ｅ２金刚石、纳米管、１３Ｓ３４ＴＯ、ＦＭｏ２ＷＳ、墨、ｒ２Ｌ２３Ｃｉ、ｉ２ＣＯ、碳Ａ２、ｉ、ｉ２Ｅ、Ｓ、２石０ＮＺＯ、ａ０、ｒ纳米粒子、ｇ纳米粒子、ｉＡｓ纳米粒子等。目前，纳米镀层的制备技术还不成熟，需要进行更深入的研究。

Ni(OH)_2纳米材料的制备研究

由于其具有六方层状结构，质地脆，经过球磨机处理之后，在硬球的撞击下颗粒易碎，产生许多晶体缺陷，颗粒表层易发生相变ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ采用高能球磨法制备纳米氢氧化镍，最重要的是球磨速度、时间等条件的选择。该方法的优点是操作简单、产量高、易于工业化生产，缺点是粒子尺寸不均匀、难控制、易引入杂质，且所制得产品的电化学性能不高。
实验设备简单、操作技术要求低、产品纯度高、粒
径小、分布均匀、成本低、易于工业化生产等众多
碱性蓄电池的迅速发展，对（Ｈ）的要求也越Ｏ。来越高，如活性高、堆积密度大、手感好、流动性
强等。随着纳米材料研究的飞速进展，Ｎ（Ｈ）ｚｉＯ纳米材料由于具有质子扩散系数高、电化学性能好
化镍。该方法制得的Ｎ（Ｈ）常呈球形结构，ｉＯ通
１物理法—— 高能球磨法
高能球磨法就是利用高能球磨机中硬球的高样品发生重复地变形和断裂，样品中的原子相互扩
散或进行固态反应从而形成纳米粉末。Ｎ（Ｈ）：ｉＯ
金属镍盐直接生成沉淀，再将沉淀从溶液中析出、
直接沉淀法就是在某一条件下，利用沉淀剂使子。缓慢的沉淀速度有助于克服加入沉淀剂而造成洗涤、干燥，从而得到纳米氢氧化镍。该方法具有
收稿日期：２１ — ４００１０— ７作者简介：俞伟萍（９６，女，工程师。１６一）
沉淀转化法是利用难溶物溶解体积的不同，通
过改变沉淀转化剂的浓度、转化温度及借助于表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚，从而获得

新型纳米催化剂的研究进展

新型纳米催化剂的研究进展随着工业化的飞速发展和环境问题的日益严峻，催化剂的研究变得越来越重要。

的确，催化剂的作用与我们生活息息相关，涉及能源、化学、制药、冶金、材料等多个领域。

而随着科技的不断进步，新型催化剂的研究也在不断涌现，其中最引人注目的是新型纳米催化剂。

一、纳米催化剂的定义和优点纳米催化剂是指颗粒大小在1-100纳米之间的催化剂，具有比传统催化剂更高的催化活性和选择性，同时对环境污染的影响也有显著改善。

纳米催化剂具有三个主要的优点：1、表面积大：由于颗粒小，纳米催化剂的比表面积更大，因此反应地区增多，催化活性提高。

2、可控性:纳米颗粒的尺寸和形状可以通过合理的合成方式进行控制,从而控制催化活性。

3、无毒性：纳米颗粒通常单纯由无毒元素或化合物组成，具有无毒、生物相容性。

二、新型纳米催化剂的分类新型纳米催化剂可分为基于金属、基于非金属和基于金属/非金属复合的催化剂。

1、基于金属的纳米催化剂金属纳米催化剂通常由单到几个金属的纳米颗粒组成，这些金属可以是铂、钯、镍、铜等。

这类催化剂具有较好的催化活性和选择性，同时结构简单，易于合成。

2、基于非金属的纳米催化剂非金属纳米催化剂是指由非金属元素构成的纳米颗粒。

通常包括二氧化钛、氧化铁、氧化锆、硅等。

这些非金属纳米催化剂具有良好的热稳定性和化学稳定性，在酸性或碱性条件下均具有优异的催化效果，广泛应用于催化转化和有机合成。

3、基于金属/非金属复合的纳米催化剂金属/非金属复合的纳米催化剂通常由金属纳米颗粒和非金属纳米颗粒组成。

比如负载铂纳米颗粒和二氧化钛纳米颗粒的复合催化剂在甲醇制氢反应和乙酸氢化反应中具有很好的催化活性和选择性。

三、新型纳米催化剂的研究进展分析1、金属纳米催化剂研究近年来，基于金属纳米催化剂的研究偏重于提高其催化活性和高选择性，同时应用于一些具有重要的工业应用领域，例如C-C 键偶联反应、氧化反应、加氢反应和脱氢反应等。

同时，通过神经网络算法和模型推断，寻找新的高活性、高选择性的金属纳米催化剂具有前景。

纳米材料研究现状及展望

纳米材料研究现状及展望摘要：在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，组件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。

新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。

本文介绍了纳米材料和纳米技术的概念及其研究进展，并且着重介绍了纳米科技在催化、精细化工、浆料等领域的应用。

关键词：纳米材料纳米技术研究进展应用发展趋势前言新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。

纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。

1、纳米材料和纳米技术什么是纳米材料？纳米[1]（nm)是长度单位，一纳米是十亿分之一米，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000—8000nm，人体红细胞的直径一般为3000—5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。

一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1—100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

所谓的纳米技术是指：用纳米材料制造新型产品的科学技术。

它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。

在新的世纪，纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具，把人们带向一个从未见过的生活环境。

脱合金法制备纳米多孔镍材料研究进展

ＺＡｎａ，ＧｕｎＹＡＧＢｏｎＨＮＧＷｅｙｎＥＹａ，Ｎａｊｕ
（ｔｅＫｙＬｂｒｔｙｏＰｒｕｔｌｔｒｌ，ＮｒｗｓＩｓｔｔｆｏ — ｅｏｓＳｔｅａｏａｏｆｏｏｓａｒＭｅａＭａｉｓｏｔｅｔｎｔｕｅｏＮｎＦ￣ｕｅａｈｉｒＭｅａＲｓａｃ，ｉｎ７０１ＣｉａｔｅｅｒｈＸ ’ １０６，ｈ）ｌａｎＡｂｔｃ：ＴｅＳｃｅｓｌｅｅｐｎｆａｏｏｏｓｎｃｅａｄｎｃｅａｌａｅｉｓｈｓｏｅｅｐｎｗａｐｉｔｎｓｒｔｈｕｃｓｆｖｌｍｅｔｎｐｒｕｉｋ１ｎｉｋｌｌｙｍｔｒｌａｐｎｄｕｅｐｌａｉａｕｄｏｏｎｏａｃｏ
李亚宁
ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｏｎｏｒｕｃｅｎｃｌｓａｃｏｒｓｆＮａｐｏｏｓＮｉｋｌａｄＮｉｋｅ
ＡｌｏｙＤｅｌｏｉｌｙｂａｌｙｎｇ
ＴＡＮＧＨｕｐｎ，ＷＡＮＧＪａｙｎ，ＬａｇｈｎｉｉｇｉｎｏｇＩＧｕｎｚｏｇ，ＫＡＮＧＸｉｔｇｎｉ，ｎ
（西北有色金属研究院金属多孑材料国家重点实验室，陕西西安７０１）Ｌ１０６
摘要：纳米多孔金属镍材料的研制成功，开拓了多孔金属新的应用领域。综述了脱合金法从Ｎ— ｉ
Ａ合金中制备纳米多孔镍材料的必要条件，＿分析了脱元素法和脱相法各自的特点。脱元素法获ｌｊ十得的纳米多孔镍的结构是三维无序内部互连通孔结构，而脱相法会产生原有的相或相与多孔结构互相交织的网状结构，其中互通孔道大多为几百纳米宽。脱相法是个电化学控制的过程，脱元素