Fe_(36)Co_(36)Si_4B_(20)Nb_4非晶合金条带软磁性能的研究

调整Fe_(36)Co_(36)Si_4B_(20)Nb_4非晶合金条带的制备工艺,对该合金成分条带进行DSC检测,以确定退火温度。分别对制备好的条带进行退火处理,对退火后的条带进行XRD检测,根据结果确定退火前后的条带为非晶条带。分别对退火前后的条带进行软磁性能的检测,结果表明:适当调整制备工艺,可以使未经退火的非晶条带的综合软磁性能得到明显提高。     

Nd_(8.5)Fe_(84)Nb_(0.5)Zr_(0.5)B_6Cu_(0.5)稀土永磁合金磁性能的研究

采用熔体快淬法制备出了不同快淬速度(铜轮转速)的Nd8.5Fe84Nb0.5Zr0.5B6Cu0.5稀土永磁合金条带,研究了制备工艺和晶化工艺对该合金磁性能的影响.研究结果表明:快淬速度对该合金的磁性能有很大的影响,合金在20 m/s快淬时磁性能最佳;晶化温度过高或者晶化时间过长,都会造成晶粒尺寸过大,其比表面积减小;晶化温度过低或者晶化时间过短,晶化不完全,造成软、硬磁性相析出较少和大量非晶相的存在,都阻碍软、硬磁性之间的交换耦合作用,影响合金磁性能的提高.经最佳晶化工艺处理后合金在20 m/s快淬时具有最佳磁性能,即剩余磁饱和强度Br=0.72 T、矫顽力Hc=380.98 k A/m和最大磁能积(BH)max=103.72 k J/m3.     

Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶（纳米晶）合金的磁性机理研究

采用单辊甩带法制取了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶合金薄带。利用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和振动样品磁强计（VSM）等手段对非晶态和晶化后的薄带的微观结构和磁性能进行了表征和测试,研究了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr合金中磁性能随着Zr含量以及退火温度变化的磁性机理。结果表明,在铸态Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶合金中,饱和磁感应强度Bs随Zr含量的增加而减小,矫顽力Hc随Zr含量的增加而增大。经过退火处理后的Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr合金的饱和磁感应强度变化不大,但矫顽力随着退火温度的升高先减小后增高,矫顽力在510℃退火时达到最小值,但随着温度增加矫顽力进一步增大。在510℃退火时纳米晶粒与非晶相之间的体积比达到最佳,有效各向异性〈K〉最小,软磁性能最好。     

Fe基软磁非晶态合金的研究

从合金的非晶形成能力和磁性能两个方面对多组元铁基非晶Fe Ni P B(TM M)系和Fe Co Ni Zr Nb B(TM (Zr,Nb) M)系的成分设计进行了分析 ,采用单辊铜轮快速急冷 (quenching)的方法制取非晶条带 ,X射线衍射及透射电镜 (TEM)分析均证明 :本研究制得试样为均匀的非晶合金 .此外 ,从非晶合金的磁滞回线上可知 ,所制得的Fe基非晶合金具有良好的磁性能 .     

Fe_(74)Cu_1Nb_3Si_(15.5)B_(6.5)纳米晶丝的巨磁阻抗效应

采用熔融抽拉法制备了Fe74Cu1Nb3Si15.5B6.5非晶丝材料.分别研究了不同温度和交流电流退火后该种丝的GMI效应,结果发现两种退火方式都能够使其GMI效应显著增强且电流退火更有利于GMI效应.当退火电流密度为1.3×107A/m2时,样品最大GMI比率达到338%,高于550℃退火后的最大GMI比率320%.分析表明两种退火方法都使材料中析出α2Fe(Si)纳米晶粒,大大改善了材料的软磁性能和GMI效应.     

Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x磁性非晶合金玻璃形成能力及热稳定性研究

为了研究W元素部分替代Fe元素对Fe基非晶合金热稳定性和软磁性能的影响规律,文中采用单辊旋淬法制备了Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x(x=1,3,5)非晶合金带材,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及振动样品磁强计(VSM)等手段测试Fe_(71-x)Nb_9B_(20)W_x非晶合金的热学性能和软磁性能。研究结果表明:Fe基非晶的晶化过程与W含量密切相关,随着W含量的增加,合金由两次晶化过程转变为一次晶化过程。添加W元素能够有效提高Fe基非晶合金的玻璃形成能力,改善合金的热稳定性。Fe_(66)Nb_9B_(20)W_5非晶合金具有优异的热稳定性和较高的非晶形成能力,过冷液相区宽度T_x和晶化起始温度T_(x1)分别高达58 K和928 K。合金的饱和磁感应强度M_s和矫顽力H_c分别为42～90 emu·g~(-1)和0.61～6.59 Oe,其中M_s随着W含量的增加而降低。     

Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)非晶合金的磁热效应研究

本文利用单辊熔体快淬法成功制备了Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)(x=0-40)非晶合金,并系统研究了其磁性和磁热效应。研究发现:通过Ho替代Gd可实现相变温度在44~112K宽温区内连续可调,并在各自相变温度附近发生铁磁(亚铁磁)—顺磁二级相变。在0~5T外磁场变化下,Gd_(60-x)Ho_xCo_(20)Al_(20)非晶合金磁熵变峰值分别为7.91(x=0),9.22(x=10),8.85(x=20),8.56(x=30),9.83(x=40)J·kg-1·K-1,Gd30Ho30Co20Al20和Gd20Ho40Co20Al20非晶合金的半高宽分别为~60K和~70K,磁制冷效率为~590和~599J·kg-1,有望应用于液氮温区制冷。     

非晶合金Fe_(73.5-x)Cr_xSi_(13.5)B_9Nb_3Au_1(x=0,3,5)的临界现象

利用修正Arrott图方法研究了类Finemet的非晶合金Fe73.5-xCrxSi13.5B9Nb3Au1(x=0,3,5)的居里温度TC和铁磁-顺磁相变临界指数β,γ和δ.研究显示:所有样品的居里温度和临界指数都能很好地满足临界领域的磁性状态方程;随着Cr掺量的增加,居里温度逐渐减小;临界指数β和δ值的变化显示,相变类型从短程相互作用的3D海森堡模型逐渐变为长程相互作用的平均场模型.上述结果说明,Cr掺杂使得非晶合金Fe73.5-xCrxSi13.5B9Nb3Au1减弱了磁相互作用强度,同时扩展了磁相互作用力程.     

三元Fe_(1-x)Nb_9B_x非晶合金的非晶形成能力和软磁性能研究

为了研究三元铁基非晶合金的合金成分对非晶形成能力以及软磁性能的影响规律,采用单辊甩淬法制备Fe_(1-x)Nb_9B_x(x=19,20,21)合金薄带,用X射线衍射仪、差示扫描量热仪和振动样品磁强计对制备的合金薄带分别进行合金结构、合金的非晶形成能力以及软磁性能分析.研究结果表明:当合金成分中的铌(Nb)原子分数为9%时,随硼(B)原子分数在19%~21%范围内增加时,所制备的合金均为非晶带材.合金的过冷液相区(ΔTx)逐渐增大,表明非晶形成能力逐渐增强,最大的ΔTx=52K.这与热力学参数PHSS所预测的非晶形成能力的结果一致.饱和磁化强度(Ms)随Fe含量的降低,逐渐减小.Fe_(72)Nb_9B_(19)的Ms达到最大(Ms=65emu·g~(-1)).     

Al-Y-Fe合金玻璃形成能力及其热稳定性

为了分析Al-Y-Fe三元合金的玻璃形成能力和热稳定性,采用熔体急冷法制备了Al(100-2x)YxFex(其中x=3,4,5,6,7,8,9)、Al89Y5Fe6、Al88Y5Fe7和Al87Y5Fe8合金条带.利用x-射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)表征了急冷态和部分晶化后条带的结构,运用示差扫描量热仪(DSC)分析了合金的玻璃转变和晶化行为.结果表明,Al88Y6Fe6、Al84Y7Fe7、Al89Y5Fe6和Al88Y5Fe7可以形成完全非晶合金;Al88Y5Fe7非晶合金280℃等温退火30 min析出纳米尺寸Al晶体,370℃等温退火30 min Al晶体发生进一步长大并有金属间化合物析出.     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带在敌敌畏农药废水处理中的应用

为了降低农药废水对环境和人类健康的危害,研制了一种新型催化剂来降解农药废水.将Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带作为催化剂,采用类芬顿法研究了H2O2浓度、p H值、非晶条带用量和初始敌敌畏浓度对COD去除率的影响.结果表明,当H2O2浓度为0. 82 mol/L、p H值为2、非晶条带用量为3 g/L、初始敌敌畏浓度为600 mg/L时,10 min后COD去除率达到最大值85%,而采用传统芬顿法COD去除率仅为50%.当非晶条带循环使用5次后,其结构保持不变且降解效果未发生明显改变.     

Effect of Dy substitution on the microstructure and magnetic properties of nanograin Nd-Fe-B single-phase alloys

Nanocrystalline single-phase alloys with the nominal compositions (at%) of Nd12.3-xDyxFe79.7Zr0.8Nb0.8Cu0.4B60 (x=0, 0.5,1.5, and 2.5) were prepared by melt-spinning and subsequent annealing. X-ray diffraction analysis shows that the as-spun ribbons were mainly com-posed of the amorphous phase. A slight content of Dy stabilizes the amorphous phase during annealing treatment. The grain size becomes smaller and the coercivity of the annealed ribbon is gradually improved with the increase of Dy content. Excessive Dy is harmful to the re-manence. It is found that no intergranular phase exists between the grains by high-resolution transmission electron microscopy, and the grain boundaries are crystallographically coherent in the optimally annealed sample. The optimum magnetic properties of remanence (Jr=1.09 T), coercivity (Hci=1048 kA/m), and maximum magnetic energy product ((BH)m=169.5 kJ/m3) are obtained from the x=0.5 ribbon in a post heat-treated state (700℃, 10 min).     

Effect of annealing time on the exchange coupling interactions and microstructure of nanocomposite Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5 ribbons

The influence of annealing time on the magnetic properties and microstructure of nanocomposite Pr7.5Dy1Fe71Co15Nb1B4.5 ribbons was systematically investigated by the methods of vibrating sample magnetometer (VSM), X-ray diffraction (XRD) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Interaction domains derived from strong exchange coupling interactions between hard and soft magnetic grains were imaged using magnetic force microscopy (MFM). Maximum remanence, intrinsic coercivity, and maximum energy product values were obtained in the ribbons annealed at 700℃ for 15 min, which were composed of Pr2(Fe, Co)14B, α-(Fe, Co), and slight Pr2(Fe, Co)17 phases. Although Jr, Hci, and (BH)max decreased gradually with further increase of annealing time, it is emphasized that comparatively high Jr and Hci and (BH)max were obtained in a wide annealing time period of 15 to 360 min. The shape of initial magnetization curves and hysteresis loops change as a function of annealing time, indicating different magnetization reversal routes, which can be fully explained by the corresponding microstructure.     

Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带对氧乐果农药废水的降解作用

为了有效降低有毒农药废水对环境造成的危害,以Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带为催化剂,采用类Fenton法研究了模拟氧乐果农药废水的pH值、H_2O_2用量和反应时间对化学需氧量(COD)的影响.结果表明,与传统Fenton法要求废水为酸性溶液的特点相比,当类Fenton法中的废水为中性溶液时,有利于提高废水的COD去除率.当H2O2的体积分数为2%时,COD去除率可以达到最大值.COD去除率随反应时间的延长而提高,在最初的10 min内,COD去除率高达47.32%,而当反应进行30 min后,COD去除率可以达到58.46%.虽然Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带表面形成了少量MgO,但其非晶结构基本不变.与氧乐果废水的单一降解方法相比,该类Fenton法具有一定的优越性.     

低介Ba(Al0.98Co0.02)2Si2O8-Ba5Si8O21基LTCC微波介质陶瓷的研究

采用传统固相反应法,按摩尔比合成0.7Ba(Al_0.98Co_0.02)₂Si₂O₈?0.3Ba₅Si₈O₂₁(BACS-BS)基陶瓷,分析Li₂O-B₂O₃(1wt%)(L-B)烧结助剂对其烧结特性、相组成和微波介电性能的影响,探讨0.7BACS-0.3BS+1wt%(L-B)陶瓷理论与实验介电常数(ε_r)的差异。结果表明:添加1wt%(L-B)烧结助剂能有效降低0.7BACS-0.3BS基陶瓷的烧结温度(950 ℃),但严重影响其微波介电性能;在950℃烧结的0.7Ba(Al_0.98Co_0.02)₂Si₂O₈-0.3Ba₅Si₈O₂₁+1wt%(Li₂O-B₂O₃)陶瓷具有较好的微波介电性能,其ε_r=7.56, Q×f=13 976 GHz, τ_f=?6.32 ppm/℃;0.7BACS-0.3BS+1wt%(L-B)复合陶瓷与Ag电极有很好的化学相容性,这为其在LTCC技术的应用奠定了良好的基础。     

退火处理对Ti-Zr-Cu-Be块体非晶合金力学性能的影响

采用铜模铸造法制备了直径为2mm的Ti55-xZr10+xBe27.5Cu7.5(x=0,10,20)块体非晶合金,并对其进行等温退火处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差氏扫描量热仪(DSC)及压缩试验等方法研究了非晶合金的相结构、显微组织和热稳定性,以及退火处理对其力学性能的影响.结果表明:该系列合金在553 K及583 K下保温长达5 h时间内依然表现为非晶态.退火处理后,Ti35Zr30Be27.5Cu7.5合金屈服强度、断裂强度均提到了提高,其中在583 K下保温1 h后屈服强度、断裂强度分别达到了1 921、2 169 MPa;其塑性由处理前的3.47%提高到了6.57%.Ti45Zr20Be27.5Cu7.5合金在退火后其力学性能变化不明显.Ti55Zr10Be27.5Cu7.5合金随着退火温度及保温时间的增加其屈服强度、断裂强度及塑性均明显降低.     

Fe-Si-O颗粒膜的霍尔效应研究

利用射频共溅射方法制备了一系列不同金属含量x的Fex(SiO2)(1-x)金属-绝缘体颗粒膜,系统地研究了薄膜的霍尔效应及其产生机理。在室温和1.3 T的磁场下,当体积分数为0.52时,霍尔电阻率有最大值为18.5 μΩ·cm。样品的电阻率温度曲线研究表明异常霍尔电阻率可能来源于3d局域电子-电子的散射作用。在300℃以内的不同温度下将Fe0.52(SiO2)0.48颗粒膜回火,饱和霍尔电阻率随温度的变化不大,样品具有良好的热稳定性,这表明Fe0.52(SiO2)0.48颗粒膜在300℃下的温度范围内有较好的应用前景。