專利名稱：具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的鎳金屬的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)相鎳金屬的制備方法，特別涉及一
種通過變形誘發(fā)相變獲得體心立方晶體結(jié)構(gòu)相4臬金屬的方法。
背景技術：
鎳是一種鐵磁性金屬，在工業(yè)中具有極廣泛的用途。自然界中金屬鎳呈面
心立方(fcc)晶體結(jié)構(gòu)。目前，通過各種技術可以人工制取具有密排六方結(jié)構(gòu)
(hcp)的鎳粉體或者薄膜。例如，用液態(tài)合金作為還原法，還原Ni可得到hcp 結(jié)構(gòu)鎳粉，這種結(jié)構(gòu)在低溫下穩(wěn)定，高于693K時轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc結(jié)構(gòu)。利用脈沖激光 熔化沉積(PLAD)方法制得hcp結(jié)構(gòu)的鎳薄膜，在473K開始向fcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，613K 全變成fcc結(jié)構(gòu)，以及用polyol process方法得到在673K以下穩(wěn)定存在的hcp結(jié)構(gòu) 納米鎳粉體。用這些方法只能獲得具有密排六方結(jié)構(gòu)(hcp)的鎳粉體和薄膜材 料，并且不能得到體心立方(bcc)結(jié)構(gòu)。
利用分子束外延方法曾經(jīng)在Fe(001)基底上制備出體心立方(bcc)晶體結(jié) 構(gòu)的鎳薄膜，然而，薄膜的厚度不超過6個原子層，如果超過6個原子層，薄膜 的bcc結(jié)構(gòu)將變成一種復雜結(jié)構(gòu)，也曾在170 K的GaAs(001)基底上制備出hcp結(jié) 構(gòu)的薄膜，同樣具有穩(wěn)定bcc結(jié)構(gòu)的薄漠厚度不能超過3. 5nm，也不能獲得金屬 鎳的體心立方(bcc)晶體結(jié)構(gòu)相。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有體心立方結(jié)構(gòu)鎳金屬的制備方法。采用本發(fā) 明所得到的鎳金屬，在室溫下由面心立方(fcc)和體心立方(bcc)兩相組成， 在磁性材料及其工業(yè)應用中具有重要應用價值，本發(fā)明有制備方法簡單，容易 實現(xiàn)的優(yōu)點。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案是取晶粒尺寸小于200nm的含鎳量大于99y。的金屬鎳片或板或條材，室溫下進 行一次或數(shù)次壓縮變形，當總的變形量或壓下量>30%時，通過應變誘發(fā)馬氏體 相轉(zhuǎn)變，可以得到具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的鎳金屬。
采用本專利方法，通過直接對含鎳量大于99%的鎳金屬進行大壓縮變形，獲 得具有bcc結(jié)構(gòu)的鎳金屬，即對具有納米結(jié)構(gòu)或超細晶的鎳金屬進行大的壓縮 變形，當變形量>30%時，鎳金屬部分區(qū)域由于非均勻變形導致誘發(fā)馬氏體相變， 這種局部嚴重非均勻變形誘發(fā)的馬氏體相變，會^f吏面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn) 變?yōu)轶w心立方(bcc)結(jié)構(gòu)，從而獲得體心立方(bcc)結(jié)構(gòu)相。這種變形鎳金 屬在室溫溫度下由面心立方(fcc)和體心立方(bcc)兩相組成。由于面心立 方(fcc)和體心立方(bcc)在力學和物理、化學性質(zhì)方面性能不同，因此本 發(fā)明所述的具有面心立方(fcc)和體心立方(bcc)兩相結(jié)構(gòu)的4臬金屬，在》茲 性材料及其工業(yè)應用中具有重要應用價值。
采用本發(fā)明方法制備的鎳金屬，其得到體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的體積分數(shù)含 量，根據(jù)制備過程中金屬的總的變形量或壓下量的不同而不同，當總的變形量 或壓下量為30y。時，開始出現(xiàn)體心立方晶體結(jié)構(gòu)相；大于30%,則變形量越大， 體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的體積分數(shù)含量越大。
由于采用在在室溫下，通過壓縮變形即可得到具有體心立方結(jié)構(gòu)鎳金屬， 因此本發(fā)明還有制備方法簡單，容易實現(xiàn)的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明采用軋機軋制鎳片的示意圖2a為變形量為31. 7"/。時鎳的X射線衍射語；圖2b為變形量為43. 4%時鎳的 bcc相(a) X射線衍射譜；
圖3a為變形量為43. 4%時的透射電子顯微鏡照片；圖3b為圖3a的局部放大圖。
具體實施例方式
取純度為99. 8% ,平均晶粒尺寸為20nm晶粒尺寸的鎳片，樣品規(guī)格為10隨x lOmmx 0. 20mm，用兩輥軋機在室溫下(約20。C左右)進行軋制(見圖l)，壓 下量s-Ad/d。，其中，d。為樣品初始厚度，Ad為壓下量。當累計變形量超過30% 時，有體心立方(bcc)晶體結(jié)構(gòu)相出現(xiàn)；當變形量達到40%時，bcc相體積分凄t 達到7. 5%。
取采用本發(fā)明制備的體心立方結(jié)構(gòu)鎳金屬，分別做變形后金屬的X射線衍射 譜和透射電子顯樣史鏡照片。參見圖2，當變形量為31.7°/ 時和變形量為43. 4%時均 有體心立方(bcc)相衍射峰出現(xiàn)。參見圖3，采用本發(fā)明方法制備的鎳金屬含 有面心立方(fcc)和體心立方(bcc)兩相。
結(jié)論對晶粒尺寸為20nm晶粒尺寸的鎳片進行變形，當累計變形量超過30% 時，可獲得體心立方(bcc)晶體結(jié)構(gòu)相。
權利要求
1.一種具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的鎳金屬的制備方法，其特征在于有以下步驟(1)取含鎳量大于99％，平均晶粒尺寸小于200nm的金屬鎳；(2)室溫下將步驟(1)所述的金屬鎳一次或數(shù)次壓縮變形，變形量≥30％，即得本發(fā)明所述的含有體心立方結(jié)構(gòu)的鎳金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)相的鎳金屬的制備方法，有以下步驟(1)取含鎳量大于99％，平均晶粒尺寸小于200nm的金屬鎳；(2)室溫下將步驟(1)所述的金屬鎳一次或數(shù)次壓縮變形，變形量≥30％，即得本發(fā)明所述的含有體心立方結(jié)構(gòu)的鎳金屬。采用本發(fā)明所得到的鎳金屬在室溫下，由面心立方(fcc)和體心立方(bcc)兩相組成，在磁性材料及其工業(yè)應用中具有重要應用價值。本發(fā)明有制備方法簡單，容易實現(xiàn)的優(yōu)點。
文檔編號C22F1/10GK101289734SQ20081006984
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權日2008年6月18日
發(fā)明者慶 劉, 張喜燕, 朱愛武, 武曉雷 申請人:重慶大學