导读:本文包含了晶化转变论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电化学,晶态,性能,合金,玻璃,金属,永磁。
晶化转变论文文献综述
彭艳,王志,王东,公旭中,曹建尉[1]（2017）在《非晶晶化法制备钛酸钠及其晶型转变规律》一文中研究指出以TiO_2和Na_2CO_3为原料,在1200℃下保温1 h熔融水淬制备非晶态钛酸钠,通过晶化制备不同晶型的钛酸钠晶体,研究了非晶态析晶过程及晶型转变规律.结果表明,626℃下不保温合成了单一晶型Na_2TiO_3,811℃下保温120 min合成了单一晶型Na_(16)Ti_(10)O_(28),897℃下不保温、保温30和120 min分别合成了单一晶型Na_(16)Ti_(10)O_(28),Na_2TiO_3和Na_2Ti_3O_7,拟合得626,811和897℃时钛酸钠的平均结晶度分别为45.2%,43.8%和86.6%.升温过程中非晶态钛酸钠逐渐析出Na_2TiO_3晶体,随晶化时间延长,626℃下Na_2TiO_3逐渐向Na_(16)Ti_(10)O_(28)和Na_4Ti_5O_(12)转变,811℃下Na_4Ti_5O_(12)向Na_(16)Ti_(10)O_(28)转变,897℃下Na_(16)Ti_(10)O_(28)转变为Na_2Ti_3O_7.(本文来源于《过程工程学报》期刊2017年05期）
刘盼盼[2]（2017）在《金属催化非晶碳转变石墨烯的晶化调控及生长机理研究》一文中研究指出石墨烯因其高电子迁移率、室温量子霍尔效应、高导热率、高强韧等优异性能,在传感器、储能、半导体材料等领域应用前景广阔。然而,石墨烯的产业化受限于制备方法。金属催化非晶碳转变石墨烯作为一种新的石墨烯制备方法,具有高质量、大面积、层数精确可控的优点,目前国内外相关研究刚刚起步,工艺尚不成熟,生长机理尚不明确。为了探索这种新制备方法,本文构筑基体(Si)/非晶碳(a-C)/催化金属(Cu/Ni)叁层结构,其中,采用磁过滤阴极真空电弧复合磁控溅射设备制备了a-C膜和Cu膜,电子束蒸镀设备制备了Ni膜,经快速热处理方法在金属催化剂表面制备石墨烯,结合Raman、XPS、TEM、SEM、XRD等检测手段,重点研究了a-C种类及厚度、金属催化剂种类及厚度、退火温度、退火气氛、退火时间对a-C转变石墨烯过程的影响,并初步探讨了其生长机理。本文前期通过Raman和SEM检测结果,快速优化出四面体非晶碳(ta-C)/Ni体系。研究结果表明,Si/ta-C/Ni体系在高温(750°C~1000°C)退火时,退火气氛显着影响生成石墨烯的质量。Ar气氛下Ni易发生熟化形成颗粒状团簇,非晶碳出现石墨化,但未形成石墨烯。真空条件下,生成多层石墨烯,且缺陷多。改变温度和ta-C/Ni厚度比,得出Si/ta-C10nm/Ni100nm退火900°C,保温5min时,制备的石墨烯质量最佳。高温生长过程遵循溶解-析出机理。低温(200°C~600°C)退火时,退火气氛及温度显着影响生成石墨烯的质量。不同气氛下,Ni薄膜表面均连续完整,有助于石墨烯的大面积生长。Ar条件下,非晶碳出现石墨化,但未形成石墨烯。真空条件下,退火400°C时开始生成石墨烯,其中Si/taC40nm/Ni100nm退火500°C,保温15min制备的石墨烯质量最佳,但层数约35层且缺陷多。究其原因,一方面由于金属催化剂Ni的多晶性为石墨烯提供过多形核位点,促使沿Ni晶界和缺陷处扩散至表面的碳过多;另一方面由于ta-C/Ni复合结构中的碳膜厚度大,提供了富余的扩散碳量,导致石墨烯层数多且质量下降。低温时C在Ni中的固溶度降低,碳的扩散行为占主导地位,因此生长机理由溶解-析出和金属诱导协同作用决定。此研究为低温、大面积、可控制备石墨烯提供了一种新思路。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-24）
姚洪利[3]（2015）在《化学沉积Ni-W-P/Ni-P双镀层激光晶化转变特征及性能研究》一文中研究指出化学镀以其工艺简便、可大面积均镀等优点,已广泛应用于实际生产中。目前具有特定功能,性能更稳定可靠的梯度镀层已受到关注。化学镀双合金镀层是通过选择合适成分的镀层组合,以获得较单一镀层性能更为优异的组合镀层。本文对比研究了化学沉积法制备的Ni-W-P(外层)/Ni-P(内层)双合金镀层及与其成分相同的单一镀层,采用XRD、SEM/EDS等测试手段分析了镀层的成分、组织结构和表面形貌等微观特征,并通过硬度、腐蚀及摩擦磨损实验,研究了热处理炉退火晶化对镀层组织、硬度及耐蚀性的影响；研究了激光退火晶化对镀层组织、硬度及耐磨性的影响；探讨了激光晶化镀层的磨损机理,得到的主要结论如下：(1)退火晶化方式对双合金镀层微观组织结构的影响镀态双合金镀层的外层Ni-4.9W-6P(wt%)为混晶态结构,内层Ni-9.3P(wt%)为非晶态结构。对于热处理炉退火方式,双合金镀层内层Ni-P从300℃开始析出Ni3P相,外层Ni-W-P则延迟到400℃。内、外层均在刚析出Ni3P相时尺寸大于Ni相,到600℃时尺寸小于Ni相；在同样的退火温度下,双镀层内、外层晶化程度以及结晶析出的Ni3P相质量分数均略低于相应的单镀层的晶化程度及Ni3P相的质量分数。对于激光退火方式,扫描速度从10降低到8mm/s,双合金镀层内、外层均有Ni3P相析出,内、外层最大晶化程度分别达到71%和83%,尚未完全晶化。激光退火后,内层中Ni3P相的晶粒尺寸大于Ni,而外层中Ni3P的晶粒尺寸小于Ni,这主要与扫描速度所对应的加热温度有关。(2)退火晶化方式对双合金镀层硬度的影响热处理炉退火的Ni-P、Ni-W-P单一合金镀层以及Ni-W-P/Ni-P双合金镀层的硬度均在400℃达到峰值,其中以Ni-W-P单合金镀层的硬度为最大1151HV。而激光退火后的双合金镀层内、外层以及Ni-W-P单合金镀层的硬度峰值则出现在8mm/s的扫描速度下,同样的,以Ni-W-P单合金镀层的硬度为最高967HV。(3)退火温度对双合金镀层耐蚀性的影响热处理炉退火的Ni-P、Ni-W-P单一合金镀层以及Ni-W-P/Ni-P双合金镀层,在0.5 MH2SO4溶液中的腐蚀特征为均匀腐蚀,腐蚀表面没有局部孔洞出现。在退火温度为300℃时,双合金镀层表现出优异于Ni-P及Ni-W-P单一合金镀层的耐蚀性。(4)扫描速度对双合金镀层耐磨性的影响激光扫描速度从10降低到8mm/s,双合金镀层的磨损率随之降低,且耐磨性优于Ni-W-P单合金镀层。镀态的双合金镀层内、外层的磨损形式以粘着磨损为主导；而激光退火后的双合金镀层,内层表现出以犁削为主要特征的磨粒磨损行为,外层则表现出以微粘着为特征的磨损行为。镀层的磨损机制与摩擦副材料表面相互摩擦过程中Ni3P相的尺寸、晶化程度、硬度等因素有关。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2015-06-06）
任雯羡[4]（2014）在《Mg-Ni-La块体非晶合金的晶化转变和电化学性能研究》一文中研究指出镁基非晶合金具有优良的吸氢动力学性能和储氢性能,受到了Ni/MH研究者们的广泛关注。本次研究在国内国外镁镍基非晶合金储氢性能的研究进展的基础上,运用实验室自行研制的铜模喷注设备制备了Mg-Ni-La块体非晶合金。采用XRD、SEM、DSC等仪器设备对Mg-Ni-La非晶合金的微观组织结构进行了测试分析,采用Land测试系统和P-C-T测试系统对Mg-Ni-La非晶合金的电化学性能进行了详细的研究。研究了添加稀土元素Y对Mg-Ni-La非晶合金的非晶形成能力和电化学储氢性能的影响。本文采用球磨的方法来细化合金的颗粒,研究了球磨时间对Mg-Ni-La非晶合金电极电化学性能的影响。当球磨6h之后非晶合金的放电容量可以达到395.7mAh/g,并且在经过20次的循环充放电后其放电容量的保持率可以达到90.25%,是所测试的数据之中综合性能最好的。在经过球磨机球磨之后非晶合金颗粒得到了明显的细化,并且随着球磨时间的延长非晶合金的颗粒越发细小,而且非晶合金颗粒的棱角也逐步地被磨平,其形态也变的均匀,同时有成为球状料的趋势。采用电化学方法测定了非晶合金储氢材料的P-C-T曲线,研究了Mg60Ni23.6La16.4非晶合金电极的电化学储氢性能,结果表明Mg60Ni23.6La16.4非晶合金电极充电的电压介于了-0.9--1.1V之间,随着充电容量的不断增加,其充电电压也在不断上升。其放电电压则介于-0.86--1.0V之间,而且在0～300mAh/g中间存在一个比较明显的放电平台。电极在298K下放氢平台介于0.01MPa和0.1MPa之间,其最大放氢量可以达到1.5938%。通过研究发现,元素Y的添加降低了Mg-Ni-La合金的过冷液相区△Tx,通过对比发现Mg60Ni23.6La15.9Y0.5合金对应的过冷液相区△Tx是最大的,升温速率由10K/min上升到80K/min的过程中,Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金的5个特征温度也都移到了高温区域,同时,其过冷液相区△Tx也逐渐增加。实验研究了Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金电极的电化学性能,研究结果发现Mg60Ni23.6La15.9Y05非晶合金电极在充放电的过程中其非晶态的结构在缓慢的被晶化,同时在循环的过程中产生了Mg2NiH4和Mg2Ni等晶体相,并且随着充放电循环的进行在合金电极的表面也出现了被电极液腐蚀氧化所形成的Mg(OH)2相。稀土元素Y的添加使非晶合金电极最大放电容量和容量保持率均呈现先增大后减小的规律,其高倍率放电性能也有所提高。Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金电极非晶结构的晶化是其电极放电容量衰退的一个重要原因,同时非晶合金电极在电解液中的氧化腐蚀也是其放电容量衰退的原因。(本文来源于《太原理工大学》期刊2014-05-01）
李永飞[5]（2014）在《后过渡族金属—前过渡族金属型金属玻璃在玻璃化转变温度以下的晶化行为》一文中研究指出金属玻璃的晶化行为是非晶科学中的一个重要研究课题。具备高金属玻璃形成能力和宽过冷液相区的稳定金属玻璃,通常被认为在玻璃化转变(Tg)以下温区难以发生晶化。金属玻璃晶化易发生在过冷液相区。在Tg以下温区,原子的移动并未被彻底冻结,金属玻璃能够通过结构弛豫来降低能量。弛豫过程本质上联系着原子的扩散运动。近年来,金属玻璃中组元原子扩散行为的研究在众多的金属玻璃体系中开展。研究发现,这些金属玻璃中普遍存在着小尺寸组元原子的解耦合扩散现象。小原子在低于Tg温度的快速扩散必然对金属玻璃的晶化行为产生影响。作为后过渡族金属-前过渡族金属型金属玻璃的典型体系,Ni-Nb、Ni-Ta和Ni-Zr金属玻璃高的热稳定性能、优良的耐蚀性能和好的透氢性能,有望在透氢领域获得实际应用。透氢材料的使用温度为573-873K,低于Ni基金属玻璃Ni-Ta和Ni-Nb的Tg温度。因此,这类金属玻璃在该温区的结构稳定行为是研究的重点。本文采用X射线(XRD)、示差扫描热分析(DSC)、差热分析(DTA)、透射电子显微术(TEM)和扫描透射电子显微术(STEM)等,对Ni-Nb、Ni-Ta和Ni-Zr体系的Ni60Ta40、Ni60Nb40、Ni40Nb60和Ni40Zr60金属玻璃在Tg以下温区的晶化行为进行系统研究。研究结果如下：(1)采用单辊甩带技术在很宽的成分范围内成功获得Ni-Ta和Ni-Nb金属玻璃,其中富Nb的Ni40Nb60金属玻璃为首次报道。(2) DTA(40K/min)测得Ni60Nb40和Ni60Nb40金属玻璃的Tg分别为998K和913K。Ni401060金属玻璃的Tg不明显,其初始晶化温度(Tx)为940K。DSC(20K/min)测得Ni40Zr60金属玻璃的Tx为725K。(3) Ni60Ta40和Ni60Nb40金属玻璃在Tg-150K等温退火168h,样品不发生晶化,该退火温度接近这些金属玻璃的Vogel-Fulcher-Tammann温度。对于Ni60Ta40金属玻璃：在903K退火处理3min,发生晶化,在非晶基体上不均匀地析出了尺寸为5nm、富Ta的面心立方(FCC)亚稳相,晶格常数为0.38nm；在903K退火处理30mmin,纳米晶体相的数量增加,晶体颗粒相互毗邻,晶体相的尺寸为5-10nm,这表明调幅分解机制难以解释这种纳米晶化现象。DSC分析结果显示,903K-30min退火样品的DSC曲线中晶化放热峰的形状和位置均未发生显着变化,与原始金属玻璃样品相比,第一晶化峰对应的晶化焓仅减少3%,表明在该处理条件下样品的晶化体积非常小。对于Ni60Nb40金属玻璃：在873K退火处理1h,发生纳米晶化,析出富Nb的FCC亚稳相(a=0.38nm)。对于Ni40Nb60金属玻璃：在763K等温退火48h发生纳米晶化,析出FCC亚稳相(a=0.37nm)。Ni40Zr60金属玻璃在673K退火处理过程中,首次观测到一个未知结构的大单胞亚稳相,暂且按照FCC晶体结构标定,计算晶格常数为a=2.09nm。此外,Ni60Nb40金属玻璃873K-2h退火处理,析出简单叁斜结构(a=0.58nm；b=0.77nm；c=0.40nm；a=92°；B:127°；γ=102°)的亚稳相；Ni40Zr60金属玻璃673K-0.5h退火处理析出具有底心正交结构(a=0.93nm；b=0.5nm；c=1.11nm)的亚稳相。区别于前人对它们的报道。基于获得的晶化实验证据,我们提出以下物理图像对这种成分分离型的纳米晶化现象予以解释：我们推测在Ni60Ta40和Ni60Nb40金属玻璃中存在着Ni原子的解耦合快速扩散。该类金属玻璃在Tg以下温区,存在大量的“类固相”区和残留少量的“类液相”区。在“类液相”区,β弛豫在退火处理过程中可能发生逾渗,从而导致大规模原子的关联扩散。由于Ni原子和Ta(Nb)原子之间发生解耦合的扩散,而Ni原子扩散快,其关联扩散运动扫过Ta(Nb)的无序点阵后,在“类液相”区中遗留下大量空位缺陷,造成能量升高。事实上,在该温区原子的自扩散系数非常的小,大约在10-22-10-24m2s-1。这表明,即使原子发生长程扩散,纳米晶化所发生的时间也应该很长,这和短时退火实验结果不吻合。因此,这些含有大量空位的区域非常有可能通过原子的协同剪切直接转变成能量较低的FCC结构。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01）
查五生,周淑容,郑浩,吴开霞,袁强[6]（2013）在《Dy元素对快淬(Nd,Pr)FeB合金的磁性能和晶化转变温度的影响》一文中研究指出采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0,1,2)系列粘结磁体,测定了快淬条带晶化转变温度,研究了添加Dy元素对快淬合金条带晶化转变温度的影响。合金中添加Dy元素,快淬态条带晶化过程中非晶态向晶态转变的开始温度及结束温度提高,转变的温度区间增大。由于热稳定性的提高,条带晶化退火需要采用较高的温度。添加2%Dy元素的(Nd,Pr)8.5Dy2Fe83.5B6合金,最佳退火温度比(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6和(Nd,Pr)10.5Fe83.5B6分别提高了15和30℃。添加Dy元素的粘结磁体,内禀矫顽力Hcj增加,但剩磁Br下降,实验制备的(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金磁体的磁性能为Br=0.638 T,Hcj=611 kA/m,(BH)m=71.6 kJ/m3。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2013年12期）
杨广林[7]（2013）在《Mg-Ni-Pr块体非晶合金的晶化转变和电化学性能研究》一文中研究指出Mg-Ni基非晶合金具有较好的吸放氢动力学性能和较高的储氢容量等优异特点,是一种极具应用价值的Ni/MH电池负极材料。本文在详细综述国内外Mg-Ni非晶储氢合金研究成果的基础上,以具有高非晶形成能力的Mg-Ni-Pr基块体非晶合金为研究对象,结合实验室的具体情况,采用铜模喷铸法制备出了Mg-Ni-Pr非晶合金。借助XRD、SEM、DSC等材料分析方法以及Land测试系统、电化学P-C-T测试系统等电化学测试技术研究了Mg-Ni-Pr非晶合金电极在充放电过程中的微观结构转变、电化学性能和相应的电化学储氢性能。在此基础上,进一步研究了Ag元素替代Mg对Mg-Ni-Pr非晶储氢合金电化学性能的影响规律。利用球磨后的Mg-Ni-Pr非晶合金作为储氢合金材料,研究了球磨时间对Mg65Ni21Pr14非晶储氢合金电化学性能的影响规律,发现球磨8h合金电极的放电容量为418.4mAh/g,经过20次充放电循环后其容量保持率为90.37%。在非晶合金电极的充放电循环过程中,大量非晶相的存在使其保持了较高放电容量和良好循环稳定性。合金的XRD与SEM分析结果显示,Mg2NiH4、Mg2Ni合金颗粒经过长时间球磨后,仍能保持非晶结构,合金颗粒形状为多角形或不规则形状,并有变成球状的趋势；随着充放电循环的进行,合金的非晶结构逐渐发生晶化转变而生成Mg2NiH4、Mg2Ni和Mg(OH)2等晶体相,这也是Mg-Ni-Pr非晶储氢合金容量衰减的主要原因。通过简单的电化学方法测定了Mg65Ni21Pr14非晶储氢合金的平衡压-组成-温度(P-C-T)曲线,结果表明Mg65Ni21Pr14非晶合金电极的放电电压介于-0.85--1.0V之间,在0～300mAh/g之间有一个比较明显的放电平台；电极在298K下最大放电容量时的放氢平台介于0.01MPa与0.1MPa之间,最大放氢量达到1.6148%。DSC分析表明,Ag元素添加降低了Mg-Ni-Pr合金的液相线温度T,和熔化开始温度Tm；在10K/min,20K/min,40K/min,60K/min,80K/min升温速度下连续加热过程中,非晶合金Mg62Ni21Pr14Ag3有叁个明显的放热峰,说明该非晶合金的晶化过程分叁步完成；随着升温速率从10K/min升高到80K/min,Tg、Tx、 Tp1、Tp2、Tp3五个特征温度均向高温区移动,其过冷液相区的宽度也逐渐增大。电化学研究表明,Ag元素的适量添加可明显改善Mg65Ni21Pr14非晶合金电极的电化学性能。适量替代Mg使合金电极充电电压降低,可使电极充电阻力减小,也可使放电电压升高,降低了金属氢化物的稳定性。Ag的添加使非晶合金电极最大放电容量和容量保持率均呈现先增大后减小的规律,其高倍率放电性能也有所提高。其中Mg62Ni21Pr14Ag3非晶合金电极放电容量和充放电循环100次后容量保持率均为最佳,分别达到430.5mAh/g和90.97%,具有较好的综合放电性能。(本文来源于《太原理工大学》期刊2013-05-01）
史铎鹏[8]（2009）在《纳米非晶TiO_2粉体的制备与表征及其晶化转变研究》一文中研究指出物质就其原子排列方式来说,可以划分为晶体和非晶体两类。非晶态材料主要包括氧化物玻璃、高分子聚合物、非晶态半导体以及金属玻璃(非晶合金)。近年来,晶态TiO_2纳米颗粒由于具有比表面积大、紫外光吸收性能好、氧化还原性强、化学性质稳定、无毒等独特的性能,在光电转换、多相光催化以及防雾自清洁材料等许多领域引起广泛关注。然而非晶态TiO_2纳米颗粒研究却极少。本文研究非晶态TiO_2纳米颗粒制备与表征。本论文以钛酸四丁酯为无机前驱体,利用溶胶-凝胶法制备非晶纳米二氧化钛粉体,利用X射线衍射(XRD),热分析(TG-DSC),红外吸收光谱(FTIR),透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对其进行了详细表征,并在连续加热条件下运用晶化转变动力学和晶化转变热力学研究了纳米非晶二氧化钛的晶化转变。(1)结合DSC和XRD的结果,确定了后处理退火参数,即320℃退火2 h,可制备出非晶二氧化钛粉体;FTIR分析结果表明,样品中有机物等其他杂质均已去除完;TEM和SEM结果显示,粉体尺寸约在30 nm,有轻微团聚。(2)连续加热条件下晶化转变动力学研究表明,纳米非晶二氧化钛的晶化转变表观晶化能为91.5 kJ/mol,晶化初期晶化激活能为42 kJ/mol。计算出Avrami指数n在2～3之间,得出非晶二氧化钛纳米粉体的晶化是二维表面形核和叁维形核、长大的混合过程,随晶化过程的进行n值减小。(3)晶化转变热力学分析表明,纳米非晶二氧化钛粉体晶化时更易于非均匀形核方式形核,相应的从自由表面向颗粒内部扩展晶化。(本文来源于《兰州大学》期刊2009-05-01）
唐意成[9]（2008）在《脉冲电流对铜基大块非晶的玻璃转变及晶化行为的影响》一文中研究指出采用DSC和XRD等分析方法从动力学角度研究了脉冲电流对Cu基块状非晶合金玻璃转变和晶化的影响。结果表明:Cu50Zr42Al8块状非晶合金经脉冲电流低温处理后,其玻璃转变温度Tg、起始晶化温度Tx和晶化峰温度Tp都有一定程度的降低,但过冷液相区ΔTx却基本不变;而在改变时间和频率的情况下,各个参数值的变化不是很明显。脉冲电流对Cu50Zr42Al8块状非晶合金玻璃转变和晶化的影响与脉冲电流处理所导致的结构弛豫有关。(本文来源于《热加工工艺》期刊2008年20期）
王峰,李惠琪,马丽,韩野,孙玉宗[10]（2008）在《晶化时间对MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃相转变及热膨胀性能的影响》一文中研究指出采用XRD、DTA、SEM等测试方法,对MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系微晶玻璃的析晶和微观结构进行了研究,讨论了不同的晶化时间对MAS微晶玻璃析晶行为及其热膨胀性能的影响。结果表明:在1050℃保温,堇青石能快速地晶化析出。随着晶化时间的增长,堇青石相逐渐增多,当晶化2h时几乎完全析出,析出晶粒大小约为2～5μm。MAS系微晶玻璃的热膨胀系数与相组成有着密切的关系,随着晶化时间的延长,热膨胀系数逐渐减小。(本文来源于《佛山陶瓷》期刊2008年10期）
晶化转变论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
石墨烯因其高电子迁移率、室温量子霍尔效应、高导热率、高强韧等优异性能,在传感器、储能、半导体材料等领域应用前景广阔。然而,石墨烯的产业化受限于制备方法。金属催化非晶碳转变石墨烯作为一种新的石墨烯制备方法,具有高质量、大面积、层数精确可控的优点,目前国内外相关研究刚刚起步,工艺尚不成熟,生长机理尚不明确。为了探索这种新制备方法,本文构筑基体(Si)/非晶碳(a-C)/催化金属(Cu/Ni)叁层结构,其中,采用磁过滤阴极真空电弧复合磁控溅射设备制备了a-C膜和Cu膜,电子束蒸镀设备制备了Ni膜,经快速热处理方法在金属催化剂表面制备石墨烯,结合Raman、XPS、TEM、SEM、XRD等检测手段,重点研究了a-C种类及厚度、金属催化剂种类及厚度、退火温度、退火气氛、退火时间对a-C转变石墨烯过程的影响,并初步探讨了其生长机理。本文前期通过Raman和SEM检测结果,快速优化出四面体非晶碳(ta-C)/Ni体系。研究结果表明,Si/ta-C/Ni体系在高温(750°C~1000°C)退火时,退火气氛显着影响生成石墨烯的质量。Ar气氛下Ni易发生熟化形成颗粒状团簇,非晶碳出现石墨化,但未形成石墨烯。真空条件下,生成多层石墨烯,且缺陷多。改变温度和ta-C/Ni厚度比,得出Si/ta-C10nm/Ni100nm退火900°C,保温5min时,制备的石墨烯质量最佳。高温生长过程遵循溶解-析出机理。低温(200°C~600°C)退火时,退火气氛及温度显着影响生成石墨烯的质量。不同气氛下,Ni薄膜表面均连续完整,有助于石墨烯的大面积生长。Ar条件下,非晶碳出现石墨化,但未形成石墨烯。真空条件下,退火400°C时开始生成石墨烯,其中Si/taC40nm/Ni100nm退火500°C,保温15min制备的石墨烯质量最佳,但层数约35层且缺陷多。究其原因,一方面由于金属催化剂Ni的多晶性为石墨烯提供过多形核位点,促使沿Ni晶界和缺陷处扩散至表面的碳过多;另一方面由于ta-C/Ni复合结构中的碳膜厚度大,提供了富余的扩散碳量,导致石墨烯层数多且质量下降。低温时C在Ni中的固溶度降低,碳的扩散行为占主导地位,因此生长机理由溶解-析出和金属诱导协同作用决定。此研究为低温、大面积、可控制备石墨烯提供了一种新思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
晶化转变论文参考文献
[1].彭艳,王志,王东,公旭中,曹建尉.非晶晶化法制备钛酸钠及其晶型转变规律[J].过程工程学报.2017
[2].刘盼盼.金属催化非晶碳转变石墨烯的晶化调控及生长机理研究[D].沈阳工业大学.2017
[3].姚洪利.化学沉积Ni-W-P/Ni-P双镀层激光晶化转变特征及性能研究[D].齐鲁工业大学.2015
[4].任雯羡.Mg-Ni-La块体非晶合金的晶化转变和电化学性能研究[D].太原理工大学.2014
[5].李永飞.后过渡族金属—前过渡族金属型金属玻璃在玻璃化转变温度以下的晶化行为[D].大连理工大学.2014
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