Fe-Si-B-P-C薄带和块体非晶态合金磁性能的比较研究

对Fe76 P5 (B0.5Si0.3C0.2)19非晶薄带和块体非晶态合金试样的磁性进行了对比研究.通过磁力显微镜对试样的磁畴结构进行了观察,结果显示非晶薄带和块体非晶态合金具有完全不同的磁畴结构.非晶薄带自由面的磁畴结构为带状,磁畴宽度较大,约为5μm;而块体非晶态合金的纵剖面磁畴结构密集,呈枝状分布,磁畴宽度较小.而磁畴结构上的差异解释了非晶薄带和块体非晶态合金在矫顽力及居里温度上的差别.     

Co64Fe11Nb5Si12B8合金磁导率与温度的关系

采用铁芯测试仪测得合金样品的初始磁导率随温度的变化曲线, 用磁化强度小角旋转法测量非晶及晶化合金条带的饱和磁致伸缩系数λs;研究了不同温度退火后Co64Fe11Nb5Si12B8合金的磁导率随温度的变化、磁性以及磁致伸缩系数;结果表明:合金在580、590℃热处理磁性变好的反常现象是由于磁致伸缩系数变小所致.     

非晶合金变压器展望

非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器,它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗（指变压器次级开路时,在初级测得的功率损耗）下降75％左右,非晶合金变压器由于损耗低、发热少、温升低,故运行性能非常稳定。是目前节能效果较理想的配电变压器。     

铁基非晶合金磁致伸缩系数的研究

利用单辊熔体急冷法制备出Fe52Co34Zr7B6Cu1非晶合金薄带。利用中频脉冲磁场对淬态非晶合金进行磁脉冲处理,并利用自制的磁致伸缩系数测量系统和穆斯堡尔谱对脉冲磁场处理前后的非晶样品进行测量。结果表明,脉冲磁场处理后的样品发生了纳米晶化现象,晶化相主要为α-FeCo。随着脉冲磁场的增大,磁致伸缩系数出现了先减后增的变化,说明处理后的双相合金的磁学性能对于脉冲磁场的处理具有选择性。穆斯堡尔谱仪测试表明,试样经过脉冲磁场处理后整体上仍表现出明显的非晶态特征,随着脉冲磁场的增强,晶化量的百分比分别为9.9%,17.2%和28.3%。     

铁基非晶合金退火脆化与防脆技术

综述了铁基非晶合金退火脆化的影响因素，分析了各种防止退火脆化的方法，认为在电脉冲快速加热的同时外加磁场退火，则是改善铁基非晶合金磁性能、防止其退火脆化的一种较好的方法。     

宽过冷液相区铁基非晶合金的形成和磁性

用熔体急冷法制备出具有明显的玻璃转变和较宽的过冷液相区的Fe-Co-(Nb)-Zr-B非晶合金,研究了热稳定性和软磁性能。结果表明,在Fe-Co-Zr-B四元合金中添加适量的Nb可以显著扩大过冷液相区,提高合金的热稳定性。当冷却速率降低时,急冷合金具有非晶和纳米晶的复相结构。非晶合金的饱和磁化强度随Nb含量的增加而减小。不同Nb含量的非晶合金的饱和磁致伸缩系数均较低。在低于晶化温度的温度下退火可以有效地降低矫顽力,改善软磁性能。晶化导致软磁性能降低。     

基于多段带材卷绕的非晶合金立体卷铁心空载损耗研究

非晶合金闭口立体卷铁心采用多段非晶合金带材连续卷绕而成,由于每段非晶合金带材卷绕长度和宽度不同,损耗、片厚、叠片系数等参数存在差异,非晶合金铁心产品性能又受到生产工艺的影响,因此无法直接通过非晶合金带材性能控制非晶合金铁心的空载损耗大小,导致非晶合金铁心空载损耗性能离散度较大。本文提出基于非晶合金带材损耗性能估算非晶合金闭口立体卷铁心成品空载损耗值的方法,为从源头匹配到符合非晶合金铁心空载损耗性能需求的非晶合金带材提供了一种可行性方案。     

连续压应力下Fe基非晶合金带材的压磁效应

通过对Fe基非晶合金带材连续施加压力,测试其附近闭合回路电感变化,研究了Fe基非晶合金带材的电感式压磁效应。结果表明,通过测试Fe基非晶合金带材附近闭合回路电感变化可用来测试和表征Fe基非晶合金带材的压磁性能;在f=1kHz时,Fe基非晶合金带材压磁性能稳定性好,随着压力的增大带材压磁性能升高,在同一压力情况下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁性能优于Fe78Si9B13带材;在f=100kHz时,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁性能稳定性优于Fe78Si9B13带材,并且Fe73.5Cu1Nb3-Si13.5B9带材在f=1kHz、压应力为0.69MPa时具有最佳的压磁性能;在压应力<0.1MPa条件下,随着压应力增大,线圈电感值Ls有一个剧增的上升趋势,铁基非晶带材压磁性能对微小应力更加敏感。     

非晶态合金研究进展

回顾了非是态合金的发展过程，讨论了其结构及性能特点，重点阐述了非晶态合金的磁性能及其应用，概述了非晶态合金研究的最新进展，展望了非晶合金的发展趋势。     

高熵非晶合金设计、制备及性能的研究进展

高熵非晶合金是一种新兴的合金材料,兼具高熵合金成分特征与非晶合金结构特征,因具有优异的机械物理性能与巨大的应用潜力而受到了广泛的关注.目前高熵非晶合金的研究处于起步阶段,本文介绍了高熵非晶合金成分设计的基本依据,着重分析了高熵非晶合金的关键物理参量(混合熵△Smix、混合焓△Hmix、原子错配度δ)等对高熵非晶材料组织结构的影响.当前已开发的高熵非晶合金材料体系有限,制备方法继承了非晶合金与高熵合金的制备特征,其制备手段大致可以分为:液相法、气相法以及固相法.由于其优异的热力学性能,高熵非晶合金有望通过热喷涂手段突破尺寸限制,实现大规模应用.高熵非晶合金性能的研究主要集中在力学性能、耐腐蚀性能、磁性能、非晶形成能力与热稳定性等方面.其中高熵效应对非晶形成能力的影响、高熵非晶合金的结构与热力学特性及高熵非晶合金的异常热稳定性等科学问题亟待解决.本文还展望了基于材料基因工程理念的高熵非晶合金材料体系研究及该类材料的应用前景.     

Fe-Cu-Mo-Si-B系超微晶的结构和性能研究

一、前言 铁基非晶合金由于其价廉及高饱和磁化强度而广泛地应用于磁性器件中,但在高频下,其性能大大下降,远不及钴基非晶合金。Yoshizawa等人发明的铁基超微晶材料,综合了铁基和钴基非晶合金的优点,打开铁基软磁材料应用的新局面。他们在铁基非晶合金中加入易形核的Cu和阻止晶粒长大的Nb,在其晶化温度以上进行退火得到十几纳米的微晶粒,这种微晶粒材料显示出特异的软磁性能,初始磁导率可达80000,与钴基非晶合金相当,但其饱和磁化强度达1.3T。 至今对超微晶Fa_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金已进行了深入研究。Yoshizawa等人认为这种超微晶粒是bcc—Fe的固溶体,Herzer利用无规各向异性模型(Randomanisotropy model)解释了高导磁的原因,他认为由于晶粒尺寸小于交换作用长度,无规的平均效应使磁晶各向异性减弱,从而获得优异的磁性能。然而对超微晶的结构研究结果并不相同,Fujinami等人认为主要是由DO_3结构的Fe—Si合金组成,蒋建中等人也报道超微晶合金     

软磁性Co基块体非晶合金的研究进展

Co基非晶合金不仅具有高热稳定、高强度、硬度,还显示出优异的软磁特性如低矫顽力、高磁导率、低铁损、低磁致伸缩系数等,尤其是高频下的导磁率、铁损性能极佳,有着重要的工业应用价值.但相对于软磁性Fe基非晶合金,Co基的合金体系较少、玻璃形成能力(GFA)和饱磁感应强度较低而影响了它们的广泛应用.近年,材料工作者研发出了一系列Co基块体非晶合金体系,并对它们的非晶形成机理、GFA、过冷液态稳定性、结晶化行为、磁性及力学性能等进行了广泛、深入的研究.本文对软磁性Co基块体非晶合金的研究进展进行了简述,并展望了其今后的发展方向.     

高熵非晶合金耐腐蚀性能研究进展

高熵非晶合金是近年来发展起来的一种新型合金材料,因其兼具高熵合金和非晶合金优异的力学性能、耐腐蚀性能、磁性能等功能特性,引发了众多学者的广泛关注。本文简述了高熵非晶合金的含义与特点,介绍了高熵非晶材料的制备方法及组织与性能;归纳了该类材料的耐蚀机理与耐腐蚀性能的最新研究成果;展望了采用机器学习助力设计高熵非晶合金的新范式,并指出探究工况环境下的腐蚀失效机制、完善高熵非晶合金微观耐蚀机理与优化相关制备工艺是该材料广泛应用的前提条件。针对高熵非晶合金的开发及其耐腐蚀性开展的应用基础研究,将为我国海洋事业的“远洋化、深海化”提供先进的技术支撑和材料保障。     

GMI磁传感器内部灵敏度与噪声特性研究

建立了非晶带GMI敏感元件的灵敏度和噪声理论模型,计算了其灵敏度和磁噪声在不同易轴方向和外磁场应用条件下的响应特性.通过改变易轴方向、外磁场及直流偏置场对非晶带敏感元件进行了优化,其内部磁噪声达到了fT/(√HZ)水平.分析了内部灵敏度、工作点和磁噪声水平对GMI磁传感器性能的影响,结果表明,在GMI磁传感器设计时,应...     

铝基非晶合金的制备、性能与应用研究进展

铝基非晶合金因其独特的物理和化学性能在诸多领域具有广泛的应用前景,综述了铝基非晶合金的成分体系、制备方法、性能特点及应用研究进展。首先,介绍了铝基非晶合金的发展历史和成分体系,目前铝基非晶主要分为3大体系：二元、三元和多元体系,以及综合性能和形成能力2大方面,多元体系表现更佳,并逐渐向更多元化发展;其次,系统介绍了铝基非晶合金的制备方法,包括粉末状、薄带状、块体样品的制备,相较于非晶薄带的制备,块体和粉状的制备方法较为丰富,而粉状非晶通常作为铝基非晶涂层的预制材料;随后,详细介绍了铝基非晶合金的性能特点、应用现状及发展趋势,从性能上来看,铝基非晶在强度和硬度以及耐腐蚀性能上表现良好,目前主要以涂层的形式参与应用,除此之外,研究者们也开始对磁性和热塑性展开研究,由于玻璃形成能力的限制,作为结构材料的应用较少;最后,对其未来应用前景进行了展望,认为涂层是目前铝基非晶合金最具应用前景的工程化方式。     

Fe_(64.7)Co_6Cr_(2.3)Mo_(2.5)B_(5.5)C_7Si_(3.3)P_(8.7)块体非晶合金的磁致伸缩特性

采用铜模吸铸法制备了直径2mm的Fe_(64.7)Co_6Cr_(2.3)Mo_(2.5)B_(5.5)C_7Si_(3.3)P_(8.7)块体非晶合金,其玻璃转变温度T_g、超冷液相区间ΔTx(=T_(x1)-T_g)、约化玻璃转变温度T_(rg)(=T_g/Tl)和玻璃形成能力参数γ(=T_(x1)/(T_g+Tl))分别为754,25K、0.595和0.3855。利用真空热处理炉分别在733K(T_g)、768K(T_g和T_(x1)之间)和803K(T_(x1))温度对块体非晶合金进行了等温退火,采用自制的电容法磁致伸缩测量装置测试了不同退火状态下的磁致伸缩特性,显示该非晶合金淬态下饱和磁致伸缩系数λ_s为9×10~(-6),随着退火温度的升高λ_s出现了先增后减的变化,磁致伸缩曲线形状也发生先变窄后变宽的变化。在733K退火样品的软磁性能最好,饱和磁致伸缩系数λ_s(=12×10~(-6))最高。     

高能球磨Gd_5Si_(1.8)Ge_(1.8)Si_(0.4)合金的磁性能及相组成

采用电弧熔炼的方法制备了具有一级磁晶相变Gd5Si1.8Ge1.8Si0.4母合金,然后在不同时间条件下对其进行高能球磨,并研究球磨时间对该磁热合金的磁性能及相组成的影响.粉末XRD结果显示球磨没有改变Gd5Si2Ge2相,但拓宽了相应的布拉格衍射峰,这表明球磨后的合金的晶粒尺寸较小.另外,球磨后的合金中形成了一些非晶相.随着晶粒尺寸和磁畴的减小,与母合金相比,希望其滞后现象减小.     

Fe-Nd-B-Zr块体非晶合金的形成能力和磁性能

以Fe-Nd-B系块体非晶合金为前驱体制备永磁材料。在Fe70Nd10B20三元合金及其邻近成分点中微量添加Zr元素,采用熔体旋淬法和铜模喷注法制备样品,通过XRD和DSC表征非晶形成能力。对Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金进行退火晶化处理,采用XRD分析晶化产物,通过VSM表征不同晶化阶段的磁性能。结果表明,合金体系的非晶形成能力得到提高,在Zr原子分数为1%时获得临界尺寸为2mm的块体非晶合金;Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金在946K,600s退火时得到最佳硬磁性能,剩磁(Br)、内禀矫顽力(iHc)和最大磁能积(BH)max分别为0.54T,348kA/m和24.1kJ/m3。该合金体系可应用于直接通过铸造和热处理工艺制备块体纳米复合永磁材料。     

非晶合金填料及其电磁屏蔽涂层性能的影响因素

软磁非晶合金因其优良的磁特性、耐蚀性及机械性能,在电磁屏蔽领域得到了广泛的关注与应用。在简要介绍非晶合金结构和性能特点的基础上,以软磁非晶合金填料为研究对象,系统地总结了影响其软磁特性和耐蚀性的因素;并从软磁非晶合金复合电磁屏蔽涂层开发的角度出发,讨论了影响涂层电磁屏蔽效能的主要因素。大量研究表明,改善非晶合金的软磁特性乃至电磁屏蔽性能,主要通过提高非晶形成能力、增强耐蚀性能和细化晶粒3个途径实现。适当添加合金元素、对合金粉末进行表面包覆或形成双层镀膜结构均可起到提高电磁屏蔽效能的作用。另外,对于电磁屏蔽涂层来说,使用片状填料形成良好的导电网络、选用适当的偶联剂与填料配合获得最佳的分布状态均是提高涂层的电磁屏蔽效能的关键。最后对今后的研究方向作了探讨。     

块体非晶合金韧塑性研究现状

提高室温塑性和断裂韧性是块体非晶合金作为先进结构材料应用亟待解决的关键科学问题,理解应力加载时的室温塑性变形机制是提高其韧塑性的前提。块体非晶合金通过高度局域化的剪切带形成和扩展而产生塑性变形,提高其室温塑性取决于剪切带的均匀化分布程度。研究者们在该领域做了深入细致的研究工作,如喷丸、设计高泊松比的非晶、设计具有微观起伏结构的铸态相分离非晶以及引入晶相增韧等,使块体非晶合金的韧塑性得到有效改善。从第二相韧塑化非晶基复合材料、泊松比判据、尺寸效应、非晶表面涂层增韧、通过预变形预制多重剪切带改善塑性、冷热循环处理抗非晶合金老化等方面,综述了块体非晶合金韧塑化的研究热点,韧塑性判据,控制剪切带形成、扩展和分布的方法,指出获得良好拉伸塑性和断裂韧性仍是不同体系非晶合金的研究目标和重要发展方向,推动着块体非晶合金作为新型功能结构材料的应用和产业化。