Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金的结构、磁性能和晶化行为的研究

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金的结构、磁性能和晶化行为。结果表明：Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金在晶化前既没有发生玻璃转变也没有过冷液相区；Nd60Fe20Al10Co10合金的DSC曲线上在360℃～475℃之间有1个宽的放热峰，加入2at％～5at％的B后该放热峰消失。铸态Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0，2，5)大块非晶合金在室温具有硬磁性。随B含量的增加，合金的内禀矫顽力显著增加，而饱和磁化强度和剩磁则有所下降。B的加入使Nd60Fe20Al10Co10合金的晶化行为发生明显变化。     

Nd56Fe30Al10Dy4大块非晶合金晶化过程中磁性及微观结构的研究

采用铜模吸铸法制备Nd56Fe30Al10Dy4大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了该合金晶化过程中磁性及微观结构的变化。结果表明,铸态下合金表现为明显的硬磁性,在765 K退火后,合金中有少量晶态相产生,内禀矫顽力和饱和磁化强度略有下降。随着退火温度升高,合金中晶态相的相对含量逐渐增加,非晶相的相对含量逐渐减少,饱和磁化强度逐渐降低,但其内禀矫顽力变化不大。810 K退火后,合金完全晶化,铁磁性消失。结合合金的磁性能、微观结构、铁磁交换耦合作用的结果分析,Nd基大块非晶合金的矫顽力来源于合金中非晶相,但非晶相的相对含量却对矫顽力影响不大,这可以用强钉扎机制进行解释。     

铜模吸铸法制备Fe-Nd-Al-B-Nb合金的结构和磁性能的研究

利用铜模吸铸法制备了厚度为1 mm片状的[(Fe0.53Nd0.37Al0.1)96B4]100-xNbx(x=0,2,4,6,8)合金.采用示差扫描量热法(DSC),振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射(XRD)仪研究了Nb对该合金非晶形成能力、热稳定性和磁性能的影响.结果表明,Nb元素的添加可以有效提高合金的非晶形成能力和热稳定性,且显著提高了合金的饱和磁化强度.一定量的Nb元素(≥4at%)将抑制合金中Nd2Fe14B硬磁相的析出,使合金的磁性能从硬磁性转变成软磁性.     

Fe64-xCoxNd7B25Nb4（x=0～40）块体合金的晶化过程和磁性能研究

采用铜模吸铸法制备了Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=0～40)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究了该体系合金的非晶形成能力、晶化过程和磁性能。结果表明:Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=0～40)块体合金具有良好的非晶形成能力。在Co含量为0at%～40at%范围内,合金基本为非晶态。该系合金铸态时为软磁性,晶化处理后则表现为硬磁性。随着Co含量的不同,合金的晶化行为和晶化后的产物及对应的磁性能均有明显的变化。不含Co元素时,合金发生两级晶化反应;晶化过程中出现了亚稳相Fe23B6,随着退火温度的升高,Fe23B6分解为Fe3B和α-Fe相。添加Co元素后,合金只发生一级晶化反应。Co含量为20at%的合金在1 003 K退火后,内禀矫顽力高达1 164 kA/m。     

退火温度对Fe-Co-(Nb,V)-B-Cu非晶合金组织及软磁性能的影响

采用单辊旋淬法制备出Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1(x=0,2,5,7)系列非晶合金,将非晶合金在不同温度进行退火,通过X射线衍射仪、透射电镜和B-H磁滞回线仪对退火后合金的微观组织和软磁性能进行分析。结果表明:退火温度对合金的微观组织和软磁性能影响显著,当TaTg时,由于结构弛豫,内应力的释放,非晶合金的矫顽力(Hc)降低;当Tx1TaTx2时,由于bcc结构α-Fe(Co)纳米晶相的析出,合金的饱和磁感应强度(Bs)明显增大;当TaTx2时,由于α-Fe(Co)晶粒粗化和非磁性相的析出,合金的软磁性能急剧恶化。其中Fe69Co8Nb5V2B15Cu1非晶合金在580℃退火1 h,表现出极为优异的软磁性能,其Bs=1.15 T,Hc=0.9928 A/m,μi=48460,而Fe69Co8V7B15Cu1非晶合金在650℃退火1 h,则发生软磁到硬磁性能的转变。     

Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金晶化动力学的研究

利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和差热分析研究了非晶Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5合金中α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米相结构的形成过程、磁性及其晶化动力学.XRD结果表明,随着退火温度的升高,Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金先后析出软磁相α-Fe和硬磁相Sm2(Fe,Si)17Cx;当经高温750℃晶化退火后,经Scherrer计算得到合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx的晶粒尺寸分别为65.5和22.1nm,其矫顽力增加到58.11kA/m,剩磁为0.967T.晶化动力学分析发现,这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致α-Fe相晶粒生长过于粗大和合金中α-Fe和Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因.     

Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金磁性及热稳定性研究

采用铜模吸铸法制备了Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了该合金的结构、非晶形成能力、热稳定性及磁性能.结果表明:该合金为完全非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,并具有较好的非晶形成能力和热稳定性,晶化激活能Ep为642 kJ/mol.退火后该合金表现为硬磁性,退火温度为1003 K时,内禀矫顽力iHc达到最大值,为l164kA/m;退火温度为963 K时,剩余磁感应强度研和最大磁能积(BH)max的值最大,分别为0.27 T和15.79 kJ/m3.     

贫稀土Pr4.5Fe77B18.5非晶合金晶化动力学研究

利用X射线衍射分析仪、透射电镜、振动样品磁强计和差示扫描量热仪研究贫稀土非晶Pr4.5Fe77B18.5合金中Fe3B/Pr2Fe14B复合纳米晶的晶体结构、磁性能及其晶化动力学.结果表明,经650℃晶化退火处理后,Pr4.5Fe77B18.5合金的晶化相主要由软磁相Fe3B和硬磁相Pr2Fe14B组成,而且退火后复合纳米晶磁体晶粒细小、分布均匀,磁滞回线呈现单一的硬磁特征,表明其具有较强的交换耦合作用.晶化动力学研究表明,软磁相Fe3B易成核、难生长和Pr2Fe14B相的难成核易生长的晶化行为是Fe3B/Pr2Fe14B复合纳米磁体具有较好磁耦合性能的根本原因.     

铜模吸铸法制备Fe-Nd-Al-B-Dy合金的结构和磁性能

为了进一步改善Fe-Nd-Al-B非晶合金的非晶形成能力和磁性能,研究添加Dy元素对此体系合金的显微结构、磁性能以及晶化行为的影响.利用铜模吸铸法制备厚度为1mm的片状(Fe0.51Nd0.35Al0.10b0.40)100-xDyX(x=0,1,3,6)合金.采用示差扫描量热法(DSC),振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)研究Dy对该系列合金非晶形成能力、磁性能和晶化行为的影响.结果表明,添加少量Dy元素使得合金Fe-Nd-Al-B-Dy的磁性能各项指标大幅度提高,得到较好的硬磁性.然而,当进一步提高Dy含量到6%时,合金呈现顺磁性.Fe-Nd-Al-B-Dy系合金晶化后,磁性能会发生很大转变,其中具有较好硬磁性的(Fe0.51Nd0.35Al0.10B0.04)99Dy1合金在完全晶化后呈现为顺磁性.     

Nb和Zr对（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe磁体晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了纳米双相（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe型磁体，研究了Nb和Zr的添加对磁体磁性能、微观结构和晶化行为的影响。结果表明：添加Nb和Zr可提高α—Fe相的晶化温度，抑制α—Fe的析出和长大，避免亚稳相的形成，从而提高硬磁相的体积百分比。Nb和Zr复合添加能细化晶粒，增强硬磁相和软磁相问的交换耦合作用，显著提高纳米晶双相永磁合金的磁性能。合金（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe经过最佳热处理后，磁性能达到Br=1．10T，iHc=534．2kA／m，（BH）max=143．6kJ／m^3。     

Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能

采用单辊快淬法制备Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15非晶合金薄带,并对两合金进行不同温度下热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能。结果表明,Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化激活能分别为404.42 kJ/mol和370.75 kJ/mol。晶化初期,有α-Mn型相和α-Fe相从Fe79Zr9B12非晶合金基体中析出,Fe23B6型相和α-Fe相从Fe76Zr9B15非晶合金基体中析出。α-Mn型相和Fe23B6型相均为亚稳相,进一步高温热处理后,α-Mn型相转变为α-Fe相,Fe23B6型相转变为α-Fe相、Fe2B相和Fe3B相。Fe79Zr9B12合金的矫顽力(Hc)在600℃退火后突然增大,继续高温退火,Hc下降;Fe76Zr9B15合金的Hc随着退火温度的升高持续增大。两种合金矫顽力随退火温度的变化与退火后合金的微观结构密切相关。     

Fe-Nd-Al系非晶合金条带样品的磁性机理研究

摘 要: 对Fe53Nd37Al10合金甩带速度为40 m/s和20 m/s条带样品的磁性能、磁粘滞行为和微观结构进行研究,分析了该合金条带的矫顽力机理。结果表明：Fe53Nd37Al10合金甩带速度为40 m/s和20 m/s条带样品的剩余磁化强度Mr分别为33.50 Am2/kg和36 .05 Am2/kg,矫顽力iHc为62.00 kA/m 和121.50 kA/m。40 m/s条带样品的热涨落场Hf,激活体积Va和激活直径Da分别为2.47 mT,3.90×10-18 cm3和19.53 nm;而20 m/s条带样品为2.73 mT,3.53×10-18 cm3和18.89 nm。40 m/s条带样品里面存在直径小于5 nm的纳米团簇,而20 m/s条带样品的纳米团簇直径为5-10 nm,且纳米团簇数量更多。Fe-Nd-Al非晶条带里面同时存在交换耦合和钉扎两种作用,纳米团簇的尺寸和数量,以及多个团簇组成的作用单元是影响非晶条带矫顽力的主要原因。     

电沉积Ni-Co-W合金的微结构与软磁性能

采用电沉积方法,通过改变镀液的pH值,在Cu基体上分别制备出不同结构和成分的Ni-W和Ni-Co-W合金涂层.采用XRD、SEM、EDX分析涂层的结构和成分.对Ni-W、Ni-Co-W合金进行显微硬度测量及磁性测量,研究材料性能和微结构之间的关系.结果表明:pH值等于9时制备的Ni-Co-w合金结构是平均晶粒尺寸为5 nm的纳米晶,其显微硬度达到最大;在pH值等于6时制各的Ni-Co-W合金得到最小矫顽力(=23×79.6A/m),Co的加入使Ni-W合金的软磁性能变好.     

AlCoCrFeNiBx 高熵合金微结构与性能

本文系统研究了 B 元素对高熵AlCoCrFeNiBx (x denotes the atomic fraction of B element 0, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0)合金的微结构和性能的影响。其中添加的B元素含量为0.1时AlCoCrFeNi 高熵合金的形貌从等轴晶转变为枝晶形貌。 其中在等轴晶的内部可以观测到调幅分解结构。当 x>0.1时, 枝晶和调幅分解结构都逐渐消失了,但是越来越多的硼化物开始出现了。这个转变归因于 Cr-B 和Co-B之间高的负混合焓.随着B元素的增加, AlCoCrFeNiBx高熵合金的结构从B2 BCC 结构向B2 BCC FCC 结构的转变, 最后形成了 B2 BCC FCC 以及硼化物的混合结构。 随着B元素的添加硬度值从 HV486.0 下降到了 HV460.7, 然后增加到 HV615.7,其中x=0.1时合金的硬度最低。合金的压缩强度随B元素的增加明显下降,当x=0.25时,合金具有最大的压缩强度,但是当x =0.75时, 由于硼化物的大量生成合金在弹性变形阶段就发生了断裂。随着B含量增多合金的矫顽力和饱和磁化强度开始下降. 下降的矫顽力显示合金具有很好的软磁性能。     

Al-4%Cu过饱和合金在强磁场中时效行为

采用差示扫描量热仪分析并结合显微硬度测试、电子探针分析、透射电镜观察研究了10-T稳恒强磁场对Al-4％Cu（质量分数）合金130℃时效过程中各沉淀相析出行为的影响。结果表明：在低温时效初期强磁场的引入加速了铜的扩散，降低了G.P.（Ⅰ）区的溶解激活能，促进其溶解，各沉淀相的析出与溶解温度均向低温处移动，时效进程加快；另外，强磁场时效后沉淀相尺寸减小；施加强磁场试样的硬度明显高于未施加磁场试样的，时效硬化效果加强。     

Motion behavior of non-metallic particles under high frequency magnetic field

Non-metallic particles, especially alumina, are the main inclusions in aluminum and its alloys. Numerical simulation and the corresponding experiments were carried out to study the motion behavior of alumina particles in commercial pure aluminum under high frequency magnetic field. At the meantime, multi-pipe experiment was also done to discuss the prospect of continuous elimination of non-metallic particles under high frequency magnetic field. It is shown that: 1) results of numerical simulation are in good agreement with the experimental results, which certificates the rationality of the simulation model; 2) when the intensity of high frequency magnetic field is 0.06 T, the 30 μm alumina particles in melt inner could migrate to the edge and be removed within 2 s; 3) multi-pipe elimination of alumina particles under high frequency magnetic field is also effective and has a good prospect in industrial application.     

磁场和杂质离子存在下Fe／Na2SO4体系的阳极极化行为

研究指出,在添加一定浓度的ＯＨ＾－,ＣＯ＾２－３,ＰＯ＾３－４,ＨＣＯ＾－３,ＣｒＯ＾２－４７,Ｈ＾＋等子后,分别由于以下某一种原因     

脉冲磁场对TC4钛合金析出行为及力学性能的影响

为了探讨脉冲磁场对TC4钛合金析出行为的影响,本文在其时效过程中施加了脉冲磁场,分别在形核阶段和长大阶段进行观察与分析,利用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机研究脉冲磁场在TC4时效过程中对显微组织、强度和塑性的的影响,并通过经典形核理论及扩散理论分析了脉冲磁场在时效过程中的作用机理。结果表明,由于脉冲磁场的加入,TC4析出速度明显提高,相同时间下析出相体积分数增加,在保证力学性能的前提下,降低了时效所需的时间。施加脉冲磁场时效2h相较于未施加脉冲磁场4h塑性提高了22.67%,抗拉强度基本一致。在脉冲磁场和温度场耦合作用下时效,可使TC4提前（2h）进入过时效阶段;在拉伸断口方面,施加脉冲磁场在2h前断口形貌为韧窝断口,但当时间增加至2h后,断口逐渐转变为准解理断口形貌,表明脉冲磁场可以加速时效进程。分析认为,脉冲磁场通过磁吉布斯自由能促进了TC4在时效过程中次生相的析出及长大,是由于降低临界形核功和促进原子扩散的协同效应所致。     

单晶硅表面沉积Ni-Co-P镀层的显微结构和性能

采用化学镀工艺在p型(100)单晶硅表面制备了2种Ni-Co-P镀层,对比分析其显微结构和性能。结果表明:Ni48Co46P6镀层为非晶和纳米晶混合结构,表面均匀分布着直径0.2~3.5μm的球状团簇。而Ni22Co74P4镀层为单相密排六方结构,含有强烈的(0002)晶面择优取向,表面由纳米级梭状团簇和微米级苞状团簇混合而成。在3.5%NaCl溶液中,2种镀层均表现出活化-钝化-过钝化的腐蚀行为,其中Ni48Co46P6镀层的耐蚀性能较好。而在1.0%H2SO4溶液中,2种镀层的耐蚀性能均大幅下降。与Ni48Co46P6镀层相比,Ni22Co74P4镀层的室温电阻率略有降低,饱和磁化强度和矫顽力显著升高。