纳米材料中马氏体逆相变和纳米晶的热稳定性

通过表面机械研磨处理和磁控溅射两种方法分别制备出Fe-30wt%Ni合金、Co和Ni金属的纳米晶块体材料和薄膜。应用DSC、XRD和TEM表征纳米材料在加热过程中马氏体逆相变行为和不同退火工艺下的纳米晶生长动力学特征，关注晶粒尺寸、成份和弹性储存能的变化对马氏体逆相变开始温度的影响，以及纳米晶热稳定性的临界厚度效应。在实验的基础上，进一步开展纳米晶中马氏体逆相变自由能变化的热力学计算，以期解释纳米晶Fe-30wt%Ni合金和Co金属不同的马氏体逆相变行为，并从理论上揭示影响纳米晶中马氏体逆相变开始温度的主导因素。在原位加热TEM动态观察和纳米晶生长激活能测定的基础上，提出纳米材料的晶粒生长机制。采用Monte Carlo方法模拟晶粒生长，从理论上进一步研究纳米晶热稳定性的临界厚度效应，并与试验进行对比，以确认纳米晶热稳定性是否存在临界厚度效应及其规律是否与粗晶材料相同。