本發明屬于在透射電鏡中的非常規材料制備領域,具體涉及在透射電鏡中原位制備互不固溶體系CuLix非晶合金的方法。
背景技術:
由于人類社會的發展和科技的進步對材料性能的要求越來越高,通過傳統方法制備平衡相圖中存在的平衡相和化合物構成的材料已經遠不能滿足需要。在此背景下,亞穩態的非晶材料憑借自身獨特的電學、磁學、力學等性能受到越來越多的關注和研究。
金屬Cu作為一種廣泛應用的金屬材料而金屬Li作為最輕的金屬材料,二者形成的非晶合金材料所呈現出的性質備受期待。然而由于Cu、Li這兩種元素之間的固溶度極低,幾乎為零,在熱力學平衡相圖上沒有化合相存在,并且Cu-Li體系具有的混合熱接近為零,所以Cu-Li體系被認為是一種互不固溶體系。
對于互不固溶體系,要想使兩元素之間發生電化學合金非晶化,就需要從提高體系初始態的能量入手,使體系初始態的能量大于形成亞穩態非晶合金的能量,同時在動力學上提高物質的反應活性,促使兩互不固溶元素之間發生電化學合金化?;谶@種思路,一些二元互不固溶體系的電化學固態非晶化得以實現。
例如,對于互不固溶的Au-La二元體系,通過將制備的極薄的Au/La交替多層膜在一定溫度下退火,可以實現將多層膜由晶態轉變為非晶態。此外,當將互不固溶的Cu、Ta的顆?;旌线M行充分的機械研磨后,可得到單一的非晶相。這些方法通過引入多層膜的界面能或者研磨后顆粒的表面能的增加,將體系的初始能量抬高至非晶態能量之上,從而為固態非晶化反應提供驅動力。
對于Cu-Li體系而言,由于金屬Li極高的活潑性,用傳統的機械研磨或者多層膜界面法很難操作,因此要想實現Cu-Li二者之間的固態反應非晶化具有一定的挑戰性。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種互不固溶體系CuLix非晶合金及其制備方法和應用。本發明的制備方法整個過程在透射電鏡中完成,借助于原位電學探針透射電鏡能夠實現原位的固態電化學反應的同時又具有極高真空的優勢,既能克服金屬Li活潑性較強難以操控的問題,又能原位實現Cu、Li之間的固態電化學反應,實現常規條件下難以完成的材料合成。
本發明的原理是:由于Cu-Li二元體系是互不固溶體系,二者固溶度極低,在熱力學平衡條件下沒有化合物相的存在,因此到目前為止CuLix非晶合金并沒有被研究報道過。要想實現互不固溶體系的固態非晶化反應,就需要將體系初始態的能量提升至非晶
聲明:
“Cu-Li非晶合金及其制備方法和應用與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)