摩擦焊焊接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15

采用传统摩擦焊焊接具有良好非晶形成能力的Zr_(65)Cu_(12.5)Al_(7.5)Ni_(15)(at%)块体非晶合金。微区X射线衍射结果显示,整个焊接接头保持了非晶特性,无晶化反应发生。本文就摩擦焊成功焊接块体非晶合金Zr_(65)Cu_(12.5)Al_(7.5)Ni_(15)的原因进行了分析。     

横向磁场热处理对高饱和磁感应强度Fe基非晶磁性能的影响

用真空感应炉在氩气保护下熔炼成母合金,再采用单辊快淬法制备成分为Fe63Co21Si2B14的非晶合金薄带,卷绕成铁芯后在不同温度下进行横向磁场热处理.研究了磁场热处理对合金磁性能的影响.结果表明,该Fe基非晶合金对磁场热处理非常敏感,通过简单的横向磁场热处理,合金可以获得良好的恒导磁性能,其Bs值可达1.73T.合金在360℃处理时,恒导磁范围达到240 A/m,恒磁导率约为2600,并且具有良好的综合磁特性.在晶化温度以下,提高热处理温度有利于提高材料的恒导磁性能.     

Fe基合金薄带磁畴结构的磁力显微镜观察

采用单辊快焠法制备Fe_(73.3)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金薄带,经550℃自由退火和171 MPa张应力退火处理,利用磁力显微镜(MFM)观察了自由退火和应力退火薄带表面磁畴结构及横断面介观结构。结果表明,自由退火样品具有均匀分布的纳米晶粒及易磁化方向随机分布的迷宫畴,应力退火样品具有方向优势的颗粒团聚及易磁化轴在面内的带状畴,这两种磁畴结构的形成可能与晶粒的晶化行为密切相关。     

Ce-Al-Cu非晶合金制备及非晶形成能力

为研究Ce-Al-Cu非晶合金的制备及非晶形成能力（GFA）,采用熔体旋淬法制备了Ce70AlxCu30-x（x=5,10,13）、Ce80-xAlxCu20（x=10,15,20）和Ce90-xAl10Cux（x=15,20,25）非晶合金薄带。用X-射线衍射法（XRD）进行物相表征,用差示扫描量热法（DSC）测量样品在加热过程中的相变规律,对合金的非晶形成能力与非晶形成能力的参数（Tg、Tx、Tm、Tl、Trg、η）进行分析。结果表明,Ce含量的适当增加和Al含量的适当降低有利于降低Trg,有利于非晶形成;Cu含量的改变对非晶的形成产生极大的影响,但当Cu的原子分数为20%时,Tg最低,对Tx和Tl的影响亦不大;Ce70Al10Cu20相对此合金的其他成分点具有更好的非晶形成能力,且快淬速度为15 m/s时非晶形成能力最好。     

退火温度对Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm、厚25μm的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯软磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为513.2℃,二级起始晶化温度Tx2为676.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力Hc减小;当最大磁感应强度B_m不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗P_s和矫顽力H_c减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感L_s和品质因数Q增大。     

铸造方法对LaY_2Ni_(9.7)Al_(0.3)Mn_(0.5)储氢合金性能的影响

分别使用真空水冷锭模铸造法和真空速凝甩带法制备LaY_2Ni_(9.7)Al_(0.3)Mn_(0.5)合金，采用1 148 K/16 h工艺进行热处理。XRD测试和Rietveld拟合发现:热处理后的铸锭合金主相为PuNi_3型，甩带薄片合金主相为Ce_2Ni_7型。用SEM观察合金形貌，结合能量散射谱(EDS)测定各相的组成，发现:经热处理后，铸锭的组织以及成分均匀程度不如甩带薄片。热处理后的甩带薄片，电化学性能优于铸锭合金。以0.2 C充电420 min、放电至1.0 V循环，最大放电比容量为366.9 m Ah/g;以1.0 C充电72 min进行倍率放电性能测试，3.0 C放电至1.0 V的比容量为230.6 m Ah/g;5.0 C放电至0.9 V的比容量为150.3 m Ah/g;以1.0 C充电72 min、放电至1.0 V，循环300次的容量保持率为73%。     

成分变化、快淬速度及热处理温度对Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)合金薄带的微观组织及磁性能的影响

采用电弧熔炼和熔体快淬的方法,制备了不同成分与不同快淬速度的Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等实验设备,测试了合金快淬薄带的相组成、相结构以及磁性能。实验结果表明:在Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带中,合金薄带的矫顽力随着x含量的增加逐渐变大,在x=0.08(快淬速度为45 m/s)时,合金薄带获得最大矫顽力(Hcj)为7.34 kOe;当快淬速度为45 m/s时,Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.08)合金薄带在623 K的环境下热处理2 h,合金薄带可获得最优的综合磁性能,其矫顽力(Hcj)为7.67 kOe,剩磁(Br)为2.81 kGs,最大磁能积(BH)max为7.64 MGOe。     

热处理温度对Fe_(83.5)B_(15)Cu_(1.5)合金结构及性能影响

通过熔体快淬法制备具有(200)取向α-Fe晶粒的Fe83.5B15Cu1.5非晶纳米晶合金,并重点研究了在制备过程中α-Fe晶粒的产生以及贴棍面和自由面对合金结构与磁性能的影响规律。研究表明,Fe83.5B15Cu1.5合金在熔体快淬之后具有大量(200)择优方向的α-Fe晶粒。晶化热处理之后,贴辊面的微观形貌主要是球形纳米颗粒,而自由面的微观形貌主要是长度为200~300nm的片状多孔结构。经过热处理(温度390℃,保温时间10min)之后可获得最佳磁性能为:饱和磁感应强度Bs=1.83T,矫顽力Hc=8.7A/m。本研究对Fe基非晶合金软磁材料的发展具有积极意义。     

(SmCO_7)_(100-x)(Cr_3C_2)_x(x=O～7)熔淬薄带的结构与磁性能

采用熔淬法制备(SmCo7)100-x(Cr3C2)x(x=0～7)合金薄带。研究了Cr3C2添加量对合金相结构、微观组织和磁性能的影响。结果表明,淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x熔淬带的矫顽力随Cr3C2含量的增加而增大;剩磁先随x的增大而增高,在x=2时达最大值,然后随x的进一步增大而急剧降低。当熔淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x形成了1:7主相结构,同时还有少量的2:17H相和2:17R相。随Cr3C2含量的增加,2:17H相逐渐转变为2:17R相和2:7相。在高Cr3C2含量的合金中出现了含有Cr、Co、C的非磁性晶间相,该相通过抑制主相晶粒的长大及对畴壁的钉扎来提高材料的矫顽力。(SmCo7)93(Cr3C2)7合金在淬速40m/s时形成了非晶结构。该非晶合金在650℃保温6min后获得了远高于相同成分淬态合金的磁性能,Hci=635.4kA/m,Br=0.58T。     

(SmCo_7)_(100-x)(Cr_3C_2)_x(x=0～7)熔淬薄带的结构与磁性能

采用熔淬法制备(SmCo7)100-x(Cr3C2)x(x=0～7)合金薄带。研究了Cr3C2添加量对合金相结构、微观组织和磁性能的影响。结果表明,淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x熔淬带的矫顽力随Cr3C2含量的增加而增大;剩磁先随x的增大而增高,在x=2时达最大值,然后随x的进一步增大而急剧降低。当熔淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x形成了1:7主相结构,同时还有少量的2:17H相和2:17R相。随Cr3C2含量的增加,2:17H相逐渐转变为2:17R相和2:7相。在高Cr3C2含量的合金中出现了含有Cr、Co、C的非磁性晶间相,该相通过抑制主相晶粒的长大及对畴壁的钉扎来提高材料的矫顽力。(SmCo7)93(Cr3C2)7合金在淬速40m/s时形成了非晶结构。该非晶合金在650℃保温6min后获得了远高于相同成分淬态合金的磁性能,Hci=635.4kA/m,Br=0.58T。     

Co掺杂对Ni50-xCoxMn39Sn11(x=5,6,7,8)熔淬薄带磁电阻的影响

采用熔体快淬工艺制备了Ni_(50-x)Co_xMn_(39)Sn_(11)(x=5, 6, 7, 8)成分的合金薄带,研究了合金的相转变温度和磁电阻效应。随着Co元素由5%增加到8%,马氏体相变温度由340 K降低到225 K,同时奥氏体居里温度由360 K升高到400K,奥氏体相稳定性增强。在30kOe外场下,合金磁电阻比随着Co含量的增加逐渐增大,对应温度区间变宽,其中Ni42Co8Mn39Sn11合金在275 K附近磁电阻比达到了25%。实验结果表面Ni_(50-x)Co_xMn_(39)Sn_(11)Sn_(11)系列合金在传感器方面有很好的应用前景。     

多元素掺杂La0.7Sr0.3FexCo0.9-xMe0.1O3-δ的制备与性能

采用传统固相法制备La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xCo_(0.9-x)Me_(0.1)O_(3–δ)系列阴极材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、直流四探针法对材料的结构与性能进行研究。XRD研究结果表明,掺杂不同元素、不同比例的阴极材料在1 000℃煅烧10 h,全部形成了稳定的钙钛矿结构,并且不同成分的阴极材料与电解质SDC在煅烧的过程中未发生反应,具有良好的化学稳定性。采用直流四电极法测试了La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xCo_(0.9-x)Me_(0.1)O_(3–δ)系列阴极材料的电导率,结果表明:在测试温度400～800℃条件下,阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xCo_(0.9-x)Me_(0.1)O_(3–δ)系列具有较高的电导率,其中La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.7)Co_(0.2)Cu_(0.1)O_(3–δ)样品具有最高的电导率,在550℃时电导率达到了645.548 S/cm。     

新型纳米晶软磁合金及其应用(二)

3 Fe-Si-B-Cu-Nb纳米晶合金 这种纳米晶合金是最先发现的新型软磁材料.它们优异的软磁性能是通过由单辊快淬法制备的非晶薄带在一定温度下退火而产生的.因此研究退火过程中微结构的变化十分重要.     

Fe基纳米晶软磁合金的制备与性能研究

采用单辊快淬法制备成分为Fe_(73.5)CulNb_3Si_(13.5)B_9与Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B_9N_(1.6)两种非晶合金带材,经540℃晶化退火热处理后得到Fe基纳米晶软磁合金带材。利用差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究非晶合金的晶化温度以及纳米晶软磁合金的表面形貌和磁性能。实验结果表明,添加N元素后非晶合金的晶化温度降低,经过同一温度退火后,纳米晶合金B(Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B9N_(1.6))的饱和磁感强度Bs为142.8 emu/g,比合金A(Fe_(73.5)Cu_lNb_3Si_(13.5)B_9)的饱和磁感强度(Bs=101.2 emu/g)提高了41%。     

时效处理对Mn_(70)Cu_(30)合金的组织和磁感生应变的影响

在真空电弧炉中熔炼母合金,然后进行固溶处理和不同时间的时效处理,制备了Mn70Cu30合金。应用X射线衍射分析、显微形貌观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了时效处理对Mn70Cu30合金的组织和磁感生应变的影响。结果表明,经过时效处理的Mn70Cu30合金会发生fcc(γ)→fct(γ’)马氏体相变,从而形成γ+γ’两相结构;随着时效时间的延长,合金更容易发生γ→γ’转变,获得的最大磁感生应变更大;当时效时间超过12h,合金中会析出大量的α相,使得磁感生应变性能变差。     

铌添加对（Nd0.4Pr0．6）9Fe76B15熔淬非晶合金晶化行为及矫顽力的影响

用熔淬法制备了(Nd0.4Pr0.6)9Fe76-xNbxB15(x=0,2,3,4)非晶合金薄带,然后在600～740℃进行退火晶化.用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了添加Nb对快淬(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15非晶合金晶化行为和矫顽力的影响,发现Nb的添加改变了(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15的晶化行为,并且极大地提高了合金的矫顽力.未添加Nb的(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15非晶合金晶化时,首先转变成(Nd,Pr)2Fe23B3亚稳相,在退火温度为640℃时,亚稳相开始分解为(Nd,Pr)2Fe14B和α-Fe两相组织,随着退火温度的进一步升高,合金中的(Nd,Pr)2Fe14B相开始减少,而室温非磁性相(Nd,Pr)1.1Fe4B4逐渐增多.添加Nb的(Nd0.4Pr0.6)9Fe72Nb4B15非晶合金晶化时,先从非晶基体中析出α-Fe相,随着温度的升高,剩余的非晶相继续晶化形成(Nd,Pr)2Fe14B和Fe3B相.这说明添加Nb可以避免亚稳相的形成,促进(Nd,Pr)2Fe14B硬磁相的生成,同时细化了晶粒,改善了材料的磁性能,使合金矫顽力从未添加Nb的397.3 kA/m提高到了添加4at% Nb时的1091.2 kA/m.     

一种电机用非晶合金铁心的制备及其磁性能研究

将叠层非晶薄带整体切割后机械固定成形,再采用热处理的方法,将非晶合金带材制作成电机定子铁心,并与相同尺寸的层间粘接法制作的非晶合金铁心以及硅钢铁心进行磁性能对比.结果显示,机械固定法制备的非晶合金铁心具有较低的铁心损耗和较高的磁导率,并且励磁磁场强度在0～2000 A/m范围内具有较高的磁通密度.     

CoFe2O4涂层对Co基非晶薄带GMI效应的影响

通过磁控溅射法在Co基非晶薄带(Co66Fe4NiSi15B14)上制备CoFe2O4涂层(镀膜),在75kHz～2.5MHz频率范围内观察其巨磁阻抗效应(GMI)随外加磁场的变化。实验结果显示,在Co基非晶薄带上涂覆CoFe2O4薄膜,可以提高薄带的GMI效应,并且在频率为1.2MHz时,具有CoFe2O4涂层的非晶薄带巨磁阻抗比较无涂层薄带提高了近30%。研究发现,当趋肤效应显著时材料表面粗糙度对GMI效应有较大影响。通过在Co基非晶薄带表面镀膜的方式降低样品表面粗糙度,减小表面退磁场的影响,从而提高了材料的GMI效应。     

张应力退火对Fe基纳米晶合金薄带磁各向异性的影响

用单辊快淬法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带,在氮气保护下沿薄带轴向分别施加不同张应力进行退火.采用阻抗仪和磁力显微镜( MFM)分别观测了不同张应力(σ=0、171、378、570 MPa)退火Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金薄带的纵向驱动巨磁阻抗效应(LDGMI)和表面磁畴...     

B含量对半硬磁FeNiMoB合金薄带微观结构及磁性能的影响

用真空中频感应炉熔炼得到Fe76.6-xNi19.2Mo4.2Bx(x=0,0.03,0.1,0.2)合金铸锭,经过多道轧制后直接得到半硬磁合金薄带。采用X射线衍射仪、金相显微镜及特斯拉计等研究了B含量对FeNiMoB合金薄带的显微结构和磁性能的影响。结果表明,随B含量的提高,FeNiMoB合金薄带表面磁通密度(SMFS)先增大后减小。添加适量的B可以细化合金薄带的晶粒,改善显微结构,提高合金薄带磁性能。当B含量为0.1%时,FeNiMoB合金薄带具有较好表面磁通密度,SMFS达到7mT。