稀土Ce添加对Fe83Ga17合金微结构和磁致伸缩性能的影响

为了改善Fe-Ga合金的磁致伸缩性能,采用真空非自耗电弧炉制备了Fe₈₃Ga₁₇Ce_x（x=0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0）合金,用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜及能谱仪（SEM/EDS）分析了合金的微结构,用电阻应变法测量了合金的磁致伸缩性能.结果表明:Fe₈₃Ga₁₇合金由单一的bcc结构A2相组成.而添加稀土Ce后,除x=0.2合金外,Fe₈₃Ga₁₇Ce_x合金主要由bcc结构的A2相和CeFe₂第二相组成.此外,Fe₈₃Ga₁₇合金的微观组织是晶粒粗大的等轴晶,而Fe₈₃Ga₁₇Ce_0.8合金的微观组织是晶粒细小的柱状晶.与Fe₈₃Ga₁₇对照合金相比,除x=0.2合金的磁致伸缩系数略小于对照合金外,其他添加稀土Ce后的合金样品磁致伸缩系数均明显增加.添加稀土Ce后,Fe₈₃Ga₁₇Ce_x合金的磁致伸缩系数随稀土Ce含量的增加呈现出先增加后减小的变化趋势,x=0.8合金的磁致伸缩系数最大,在557 kA/m外加磁场下,磁致伸缩系数达到356×10^-6.     

微量稀土元素Tb、La掺杂对Fe-Al合金结构和磁致伸缩性能的影响

为了研究微量稀土元素Tb和La掺杂对Fe81Al19合金结构和磁致伸缩性能的影响及影响机制,采用真空电弧熔炼法制备了Fe81Al19、Fe81Al19La0.1和Fe81Al19Tb0.1三种铸态合金。用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜联合能谱仪(SEM/EDS)分析了合金的微结构。用振动样品磁强计(VSM)和磁致伸缩测量仪测试了合金的磁性能和磁致伸缩系数。结果表明,Fe81Al19合金由单一的bcc结构A2相组成,而掺杂稀土后的Fe81Al19Tb0.1和Fe81Al19La0.1合金均由bcc结构的A2主相和少量富稀土相组成。稀土Tb和La的掺杂使Fe81Al19合金沿<100>晶向择优取向,且Fe81Al19Tb0.1合金择优取向更加明显。此外,三种合金的磁化功大小排序为:Fe81Al19Tb0.1> Fe81Al19La0.1> Fe81Al19。表明稀土元素掺杂导致Fe-Al合金具有更大的磁晶各向异性,且Tb的掺杂效果更加明显。磁致伸缩系数测试表明,与Fe81Al19合金相比,稀土掺杂合金的磁致伸缩系数明显增大,而且Fe81Al19Tb0.1合金的磁致伸缩系数增大的更加明显,大约是Fe81Al19合金的3.2倍,为86×10^-6。稀土掺杂合金磁致伸缩系数增大的原因主要源于掺杂稀土使Fe-Al合金沿<100>晶向择优取向和稀土导致合金具有高磁晶各向异性。     

纳米SiO2对混凝土耐蚀性能和溶蚀寿命的影响

为研究纳米SiO2对溶蚀混凝土损伤的影响,选取浓度为2 mol/L的NH4 Cl溶液为侵蚀介质,对普通混凝土和纳米SiO2混凝土分别溶蚀0、4、9、28、45、64 d,测试了试件的抗压强度耐蚀系数.利用核磁共振(NMR)技术、场发射扫描电镜(SEM)和热分析仪研究了试样的组织结构.应用灰色系统理论建立了混凝土寿命GM(1,1)预测模型.结果 表明:普通混凝土和纳米SiO2混凝土的抗压强度均随溶蚀龄期的延长而不断降低;纳米SiO2有效提高了混凝土在服役水环境条件下的结构可靠度,纳米SiO2混凝土抗压强度耐蚀系数比普通混凝土高11.04％;纳米SiO2可有效改善混凝土微结构缺陷,使微观结构更加致密,减缓了侵蚀介质在混凝土内部的扩散传输速率;通过GM(1,1)模型预测得到纳米SiO2混凝土溶蚀寿命是普通混凝土的2.4倍.     

Fe及Fe83Ga17和Fe83Ga17Pr0.3合金的微结构与磁致伸缩性能

本研究对比研究了Fe、Fe_(83)Ga_(17)及Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)磁致伸缩材料的微结构与磁致伸缩性能。采用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼制备了合金样品。采用X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)分析观察了合金样品的晶体结构和显微组织。采用扫描电镜配合能谱仪(SEM/EDS)测定了稀土Pr元素在Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金中的分布。通过电阻应变法测量了合金的磁致伸缩性能。结果表明:Fe和Fe_(83)Ga_(17)合金均由单一的bcc结构A2相组成,而Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金由A2主相和少量的富稀土Pr相组成。稀土Pr掺杂使合金中的A2相沿〈100〉晶向择优取向。Fe及Fe_(83)Ga_(17)和Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金的微观组织分别呈现细长的条状晶、晶粒粗大的等轴晶和晶粒细小的柱状晶。Fe的磁致伸缩系数为负值,而Fe_(83)Ga_(17)和Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金的磁致伸缩系数均为正值,三种材料的磁致伸缩系数绝对值的排序为FeFe_(83)Ga_(17)Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)。     

保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

在不同保压时间下制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究了保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响,而合金电极的其他电化学性能随着保压时间的增大均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。     

保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

在不同保压时间下制备Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响。合金电极的其它电化学性能随保压时间的增加均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。     

腐蚀介质下粉煤灰混凝土宏微观性能的时变损伤

以2 mol/L NH₄Cl溶液为腐蚀介质,研究全浸泡条件下粉煤灰混凝土的耐蚀性能。溶蚀前,对粉煤灰混凝土进行气孔结构测试分析,研究溶蚀后的抗压强度损失以及溶蚀深度的变化幅度及变化规律,并采用核磁共振、场发射扫描电镜从机理上探讨不同粉煤灰掺量(0%、15%、30%、45%)混凝土溶蚀后的组织结构和孔隙的分布情况。研究表明:粉煤灰可细化混凝土内部孔隙,降低孔隙连通性并改善孔径分布,有效提高服役于水环境中混凝土的结构安全性和耐蚀性能。相对于普通混凝土溶蚀区域,粉煤灰混凝土溶蚀区域的内部生成了钙矾石晶体,说明钙矾石的生成可减轻溶蚀损伤。     

Fe83Ga17R0.6(R=Ce,Tb和Dy)合金的微结构与磁致伸缩性能

为改善多晶Fe-Ga合金的磁致伸缩性能,在Fe-Ga合金中掺杂稀土Ce、Tb和Dy元素。 研究了Fe83Ga17和Fe83Ga17R0.6 (R=Ce、Tb和Dy)合金的结构和磁致伸缩性能。结果表明,Fe83Ga17合金由单一bcc结构Fe(Ga)固溶体相组成,而掺杂稀土后的Fe83Ga17R0.6合金中除保持bcc结构的Fe(Ga)固溶体相外,还出现了R2Fe17第二相。掺杂稀土后的Fe83Ga17R0.6合金磁致伸缩系数明显大于Fe83Ga17合金。掺杂不同种类的稀土元素对Fe-Ga合金磁致伸缩性能改善的程度不同。在外磁场为557 kA/m时,Fe83Ga17Ce0.6合金的磁致伸缩系数(206×10-6)明显大于Fe83Ga17Tb0.6 (165×10-6)和Fe83Ga17Dy0.6 (161×10-6)合金的磁致伸缩系数。     

元素替代、掺杂对Fe-Ga合金结构和磁致伸缩性能影响的研究进展

Fe-Ga合金是一种新型磁致伸缩材料,它的高强度、良好韧性、低场高磁致伸缩性能和低成本等优异特性使其具有广泛的商业应用。然而,实际制备的Fe-Ga合金的磁致伸缩数系数很小,提高Fe-Ga合金的磁致伸缩性能成为人们关注的课题。元素替代和掺杂是改善新型Fe-Ga磁致伸缩材料性能的一种有效方法。综述了近几十年来元素替代和掺杂对Fe-Ga磁致伸缩合金结构和性能的影响,并总结了各种元素替代和掺杂的研究进展。在此基础上,指出了元素替代和掺杂在改善Fe-Ga合金性能中存在的问题及今后的发展方向。     

热处理对快淬Fe83Ga17Ce0.8合金结构和磁致伸缩性能的影响

采用电弧熔炼法制备了稀土Ce掺杂的Fe83Ga17Ce0.8铸态合金,然后对其进行快淬处理,获得快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金,最后对快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金在不同温度(850℃、950℃和1050℃)下进行退火处理5h.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜及能谱仪(SEM/EDS)和磁致伸缩测试方法研究了退火温度对合金结构和磁致伸缩性能的影响.结果表明,快淬态Fe83Ga17Ce0.88合金经退火处理后,合金中的CeFe2相转化为贫稀土Ce2Fe17相.随退火温度的升高,合金的磁致伸缩系数绝对值先减小后大幅度增大.退火温度为1050℃时,合金的磁致伸缩系数达最大(在外磁场为398 kA/m时,磁致伸缩系数为656×10-6).磁致伸缩系数的增大与该合金中形成较多的Ce2Fe17相以及合金中A2相沿[100]方向择优取向有关.