Fe45Co7Cr15Mo10Y2B6C15大块非晶合金的晶化动力学研究

为了明确Fe基块体非晶材料的晶化过程,通过铜模吸铸法制备了Fe45Co7Cr15Mo10Y2B6C15块体非晶合金,采用连续和等温差热扫描量热法对非晶合金在1 000 K以下的晶化动力过程进行了研究.研究表明:在973 K时效后的晶化产物为铁的碳化物;晶化过程的激活能达到了555.9 kJ/mol,非晶热稳定性良好;Avrami常数n值接近2,随着退火温度的变化,n值没有明显的变化,非晶晶化机理没有发生改变,而放热峰宽随着退火温度的降低明显宽化,说明非晶晶化过程是一个二维扩散控制的形核与长大过程.     

添加Nb对Fe74Al4Ga2P12B4Si4非晶合金晶化过程的影响

利用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)方法试验研究了Nb元素对Fe-(Al,Ga)-(P,C,Si,B)系合金非晶晶化的影响.结果表明:Fe73Nb1Al4Ga2P12B4Si4的晶化过程为α-Fe→α-Fe Fe5SiP Al0.7Fe3Si0.3 Fe3B 剩余非晶化相;替代元素Nb的加入提高了材料的晶化温度,改变了Fe74Al4Ga2P12B4Si4的晶化激活能,其中形核激活能(Eg)、晶化起始激活能(Ex)和第一晶化峰激活能(Ep1)都大大增加;另外,Nb的加入显著降低了合金晶化后的晶粒尺寸,并改善了晶粒的均匀度.     

■ SPECTROSCOPY STUDY OF THE CRYSTALLIZATION OF AMORPHOUS Fe_(77)Cr_7B_(16)

测量了Ｆｅ７７Ｃｒ７Ｂ１６非晶晶化过程周期温度Ｔｃ变化和Ｍｏｅｓｓｂａｕｅｒ秀射谱，计算了磁超精细场发布Ｐ（Ｈ）讨论了Ｆｅ７７Ｃｒ７Ｂ１６非晶晶化过程中非晶基体交换作用的变化。     

高性能稀土永磁材料制备与研究的进展

稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料．概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展．在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面，概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响，以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响．在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面，概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用，及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响；同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响．     

Fe(Co,Ni)ZrB非晶/纳米晶的制备及晶化过程研究

采用机械合金化法制备了Fe70Zr10B20、Fe63Co7Zr10B20和Fe63Ni7Zr10B20合金.利用X射线衍射仪(XRD)研究了3种合金的机械合金化过程及晶化过程.Fe70Zr10 B20球磨50h后的合金由大量非晶相和少量晶态相组成,Co的添加对FeZrB非晶合金的形成起到了抑制作用;Ni的添加对FeZrB非晶合金的形成起到了促进作用.Fe70-Zr10B20、Fe63Co7Zr10B20合金的晶化过程容易进行,而Fe63 Ni7Zr10 B20合金的晶化比较困难.     

Effects of Nb Alloying on Nano-Crystallization Kinetics of Fe55-x Cr18Mo7B16C4Nbx(x=0, 3) Bulk Amorphous Alloys

Crystallization kinetics of Fe55-xCr18Mo7B16C4Nbx(x= 0, 3) bulk amorphous alloys were analyzed using X-ray diffraction and differential scanning calorimetric (DSC) tests. In practice, crystallization and growth mechanism were evaluated using DSC tests at four different heating rates (10, 20, 30, and 40 K/min) and kinetic models. Two-step crystallization behavior was observed when Fe55Cr18Mo7B16C4 and Fe52Cr18Mo7B16C4Nb3 bulk amorphous alloys were annealed, where Fe36Cr12Mo10 phase was crystallized in the first step of crystallization. Results show that Fe36Cr12Mo10 and Fe3C phases were crystallized in the structures of the alloys after further annealing process. Activation energy for the crystallization of Fe36Cr12Mo10 phase was measured to be 543 kJ/mol in Fe52Cr18Mo7B16C4Nb3 alloy and 375 kJ/mol for Fe55Cr18Mo7B16C4 alloy according to Kissinger-Starink model. Moreover, a two-dimensional diffusion controlled growth mechanism with decreasing nucleation rate was found in Fe52Cr18Mo7B16C4Nb3 alloy whereas a three-dimensional diffusion controlled growth mechanism with decreasing nucleation rate was found in crystallization of Fe36Cr12Mo10 phase dur- ing annealing of Fe55Cr18Mo7B16C4 alloy. TEM (transmission electron microscopy) observations reveal that crystalline Fe36Cr12Mo10 phase nucleated in the structures of the alloys in an average size of 10 nm with completely mottled morphology.     

RGO-MIL-68(Fe)复合材料的静电自组装合成及光催化还原Cr(Ⅵ)的性能

采用静电自组装方法制备氧化石墨烯（GO）-MIL-68（Fe）复合物,并通过简单溶剂热处理,将GO还原为还原氧化石墨烯（RGO）,首次制得RGO-MIL-68（Fe）复合物。通过XRD、FESEM、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等方法对RGO-MIL-68（Fe）复合催化剂的晶体结构、形貌、光吸收性能等物理化学性质进行表征。在可见光照射下,以草酸铵（（NH₄）₂C₂O₄）为牺牲剂,对RGO-MIL-68（Fe）复合材料进行光催化还原Cr（Ⅵ）性能评价,结果表明,只需复合少量的RGO,MIL-68（Fe）的光催化活性就能显著地提高。当RGO含量为1wt%时,RGO-MIL-68（Fe）复合材料表现出最优的光催化活性,反应60 min,体系中的Cr（Ⅵ）的还原率高达81%。结合电化学分析可知,这主要是由于RGO的引入在增强MIL-68（Fe）光吸收性能的同时也促进了光生载流子的分离。      

铁基巨磁阻抗薄膜的研究

溅射方法制备的非晶Fe68Cu0 .5Cr4 V5Si13 .5B9薄膜 ,通过适宜的退火处理得到具有纳米α Fe(Si)和非晶母相的混合结构和最佳的软磁性能 ,相应的巨磁阻抗值最高可达 72 %。本文着重研究了热处理条件、薄膜组织结构、软磁性能以及驱动电流频率对Fe68Cu0 .5Cr4 V5Si13 .5B9薄膜磁致阻抗的影响。     

Fe_(72.5)Cu_1Nb_(1.5)Mo_(1.5)V_1Si_(13.5)B_9合金的磁性和晶化过程

本文研究了Ｆｅ７２．５Ｃｕ１Ｎｂ１．５Ｍｏ１．５Ｖ１Ｓｉ１３．５Ｂ９合金在不同热处理温度下磁性能的变化及其晶化过程。在ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ合金中用Ｍｏ,Ｖ部分替代Ｎｂ仍能获得软磁性能良好的纳米微晶。其最合适的热处理退火条件为５３５℃,保温１小时。与用机械合金法合成纳米晶相比较,佐证了非晶晶化法形成纳米微晶,其优异的磁性能是由于微晶中同时存在晶粒和晶界两种磁相,晶粒与晶界之间有交换相互作用。     

(Cr,Fe)7C3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性

为了获得耐磨性较好且呈规律分布的碳化铬颗粒束增强铁基复合材料,采用铸渗-热处理法将纯铬丝与白口铸铁进行原位反应,制备了(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料.采用XRD和SEM对不同保温时间所得复合材料进行物相分析和微观组织观察,同时测试了其硬度及相对耐磨性.结果表明:复合材料颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3,且随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变;复合材料具有高硬度和优良的耐磨性.     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金晶化过程的电阻变化研究

采用直流四端接线法测量Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金在等温退火和升温过程中的电阻变化.结果表明,当温度高于693K时非晶结构易被热效应所影响.与DSC法相比较,直流电阻四端接线法的优点是能够反映出晶化的形核阶段.但是R-T曲线上所反映的晶化第二阶段的特征不明显,晶化第二阶段产物Fe_2B的电阻率比第一阶段产物Fe_3B的高可能是造成这一现象的原因.     

Study on Two-phase Nanocrystalline Nd_(8.5)Fe_(74)Co_5Cu_1Nb_1Zr_3Cr_1B_(6.5)Permanent Magnet

Nd8.5Fe74Co5Cu1Nb1Zr3Cr1B6.5 bonded magnets were prepared by melt-spun and subsequent heat treatment. Magnetic properties of Br=0.68T,JHc=716 kA/m, (BH)max=77kJ/m3 were achieved. The addition of Cr element shows to be significantly advantageous in reducing grain size and increasing the intrinsic coercivity.     

基于第一性原理的α-Fe(001)/Mo2FeB2(001)界面性能的研究

采用第一性原理方法,研究了α-Fe(001)/Mo_2FeB_2(001)界面性能。建立了4种不同的原子堆垛方式界面模型,计算了其界面粘附功、界面结合能和断裂功。结果表明,以空心位置堆垛的Fe终端界面性能最稳定,而顶部位置的Fe+B终端界面性能最不稳定,两者的裂纹断裂均趋向于发生在基体相或硬质相内。在此基础上,进一步分析了空心位置Fe终端界面模型和顶部位置Fe+B终端界面模型的电子结构,电荷差分密度图显示在空心位置的Fe终端界面系统中,界面处Fe原子与Fe原子间形成金属键,界面处Fe原子与Mo原子间形成金属键。在顶部位置的Fe+B终端界面系统中,界面处的Fe原子与B原子间形成共价键,但界面强度比空心位置的Fe终端界面系统低。分态密度显示界面处原子间重新排列,发生杂化,形成共价键,揭示了界面成键特性。     

Fe70Zr10B20非晶合金的制备及其热稳定性和磁性能研究

采用机械合金化技术制备了Fe70Zr10B2。磁性非晶合金粉末。分析Fe70Zr10B20非晶合金的形成机制、晶化机制：研究Fe70Cr10B20非晶合金不同热处理温度下的磁性及球磨过程中样品的磁性。结果表明：Fe70Cr10B20非晶相的形成是由原子的扩散和晶格崩渍共同作用的结果；Fe70Cr10B20非晶合金的热致晶化模式为一次晶化；球磨过程厦非晶熟处理后样品的磁性与其结构、晶粒尺寸、应力和缺陷等因素有关。     

Nanocrystallization of α-Fe Crystals in Fe_(52)Cr_(18)Mo_7B_(16)C_4Nb_3 Bulk Amorphous Alloy

Crystallization kinetics of Fe52Cr18Mo7B16C4Nb3 alloy was evaluated by X-ray diffraction(XRD),differential scanning calorimetric(DSC) tests and transmission electron microscopy(TEM) observations in this research work.In effect,crystallization and growth mechanism were investigated by using DSC tests at four different heating rates(10,20,30,40 K/min).Results showed that a two-step crystallization process occurred in the alloy in which α-Fe and Fe3B phases were crystallized,respectively in the structure after heat treatment.Activation energy for the first step of crystallization,i.e.α-Fe was measured to be 421 and 442 kJ/mol according to Kissinger-Starink and Ozawa models,respectively.Further,Avrami exponent calculated from DSC curves was 1.6 and a two-dimensional diffusion controlled growth mechanism with decreasing nucleation rate was observed in the alloy.Moreover,it was known from the TEM observations that crystalline α-Fe phase nucleated in the structure of the alloy in an average size of 10 nm and completely mottled morphology.     

纳米软磁合金Fe_(76.5-x)Cu_(1.0)Nb_xSi_(13.5)B_(9.0)界面非晶相的穆斯堡尔研究

主要采用穆斯堡尔谱学方法，研究了非晶晶化法制备的Ｆｅ７６．５－ｘＣｕ１．０ＮｂｘＳｉ１３．５Ｂ９．０（ｘ＝１，３，５和７）纳米晶合金中界面非晶相的显微结构。用穆斯堡尔热扫描技术测定了残余非晶相的磁有序温度Ｔｃ。观察到非晶合金的晶化温度，磁有序温度和平均磁超精细场有规律性的变化。分析了纳米晶粒通过磁相互作用对界面非晶相的影响以及Ｎｂ在该系列合金中所起的作用。     

机械合金化制备Fe-Zr-B非晶合金及其晶化动力学行为研究

在高纯氩气保护下使用机械合金化法对原子组成为Fe60Zr40-xBx(x=10、20、30)的混合粉体进行实验,成功地制取了非晶合金粉。结合X射线衍射与DSC的分析,认为:Fe60Zr20B20和Fe60Zr10B30体系因B原子含量较高,使得其非晶化效率及热稳定性都要高于B原子含量较少的Fe60Zr30B10体系。计算得出Fe60Zr20B20和Fe60Zr10B30两个体系的非晶晶化激活能数据分别为(201.7±58.5)kJ·mol-1和(220.3±18.1)kJ·mol-1。     

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)合金磁致低温纳米晶化的超精细结构研究

用低频脉冲磁场处理了非晶Fe78Si9B13合金,以红外非接触测温仪测量处理过程的温升,用Mssbauer谱、XRD和TEM等手段观察样品的超精细结构变化。结果表明,脉冲磁场处理过程中,非晶Fe78Si9B13合金发生了低温纳米晶化,试样温升均7℃,晶化析出相仅为α-Fe(Si),晶粒尺寸约为10nm,析出量为2.428%～6.992%,所形成的非晶-纳米晶双相合金的平均超精细磁场较原始非晶发生了明显变化,其单峰向低位场移动,在高位场又有出现另一单峰的迹象,脉冲处理参数不同,各峰出现的位置不同。     

预退火对合金Sm_5Fe_(74.3)Nb_(1.5)Si_(11.7)B_(4.5)C_(2.3)Cu_(0.5)的非晶结构影响

用XRS法测定Sm5Fe74.3Nb1.5Si11.7B4.5C2.3Cu0.5非晶合金在相同时间不同温度和在相同温度不同时间预退火条件下的短程有序范围、最近邻原子间距结构参数,从而讨论预退火对非晶结构的影响。结果表明,非晶合金由原始态加热到400oC范围内预退火,非晶短程有序范围会随温度升高而增大,到400oC时达最大值。随温度继续升高,超过400oC时,短程有序范围开始减小,而最近邻原子间距增大。在同一温度500oC不同预退火时间,短程有序范围随时间的延长而增大,最近邻原子间距随时间的增加而减小。     

对向靶溅射高炮和磁化强度(Fe,Ti)-N薄膜

本实验用对向靶溅射仪分别在Si（100），NaCl单晶衬底上成功地制备出具有高炮和磁化强度的（Fe，Ti）－N薄膜，研究了氮气分压和衬底温度对薄膜结构与磁性的影响。氮气分压为0．04～0．07Pa，衬底温度为100～150℃时，有利于Fe_(16)N_2相的形成，在此条件下制备的（Fe，Ti）－N薄膜的饱和磁化强度为2．3～2．46T，超过纯Fe的饱和磁化强度值。