不同形状纳米Fe_3O_4水基磁悬液对人工裂纹缺陷试块的磁粉检测

用两种不同的方法制备了球形及条形颗粒的Fe_3O_4磁悬液,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)分析测试手段对制备的样品进行了表征。将制备的两种形状的Fe_3O_4磁悬液用于对制作的裂纹试块进行磁粉检测。试验结果表明:在磁化过程中,纯球形纳米Fe_3O_4向缺陷漏磁场处聚集较快,裂纹显示清晰具体;撤走外加磁场后,受磁悬液的扰动,缺陷磁痕被破坏;使用纯球形纳米Fe_3O_4磁悬液所得缺陷磁痕显示不如使用条形纳米Fe_3O_4磁悬液所得磁痕显示清晰。     

纳米Fe_3O_4磁流体对人工裂纹缺陷试块的磁粉检测研究

制备了平均粒径为18nm左右的Fe_3O_4水基磁流体,利用XRD、TEM、VSM等测试手段对制备的样品进行了表征。利用机械加工、焊接、打磨等工序制作人工缺陷裂纹试块。将制备的纳米Fe_3O_4水基磁流体应用于所制作试块的磁粉检测,裂纹缺陷的磁痕显示表明:18nm左右的Fe_3O_4水基磁流体能够检测出已知裂纹缺陷且其磁痕显示稍优于市场购买的常规磁流体。     

涂层对磁轭法磁粉探伤的影响的实验与分析

针对在用压力容器检验中最常用的磁轭法。从漏磁场，提升力，磁粉运动与堆积，磁悬液附着力，润湿性等工艺因素方面实验，分析了涂层厚度对探伤灵敏度的影响。实验得出：当涂层厚度小于０．３ｍｍ时，能满足Ａ２试片灵敏度要求，当其小于０．１ｍｍ时，可用水基磁悬液有效检出较小的焊接弧坑裂纹。     

不同结构磁性四氧化三铁纳米材料的介电特性和微波吸收性能

目的研究不同的纳米结构对Fe3O4纳米材料微波吸收性能的影响。方法采用水热法和高温碳热还原法,获得了纳米纺锤体、纳米管和开口空心球结构的三种磁性Fe3O4纳米材料,采用XRD、SEM和矢量网络分析仪研究了其物相、形貌和电磁特性。结果在这三种结构纳米Fe3O4材料中,空心球结构具有最小的介电常数和最高的波阻抗匹配系数,其磁损耗表现出双共振特性,且在7.5~14.3 GHz范围内,Fe3O4开口空心球的衰减系数明显高于另外两种结构的Fe3O4纳米材料,有利于拓宽材料的微波吸收带宽。在1.8~3.0 mm厚度范围内,Fe3O4开口空心球的反射损耗带宽均大于其他两种结构,在2.2 mm厚度下达到了5.0 GHz的有效吸收带宽(90%吸收),覆盖的频率范围为7.3~12.3 GHz。结论Fe3O4开口空心球由于特殊的结构而产生的双磁共振特性,增强了材料的微波衰减能力和阻抗匹配特性,其微波吸收能力明显优于纳米纺锤体和纳米管。经过超结构设计,可以实现宽带微波吸收。     

磁粉探伤液下试验法

磁粉探伤有剩磁法和连续法 ,一般认为 ,连续法的灵敏度高于剩磁法 ,它们都是在空气中对磁痕进行观察评定的。然而 ,如将磁化后的工件浸入磁悬液液面下进行观察 ,则灵敏度明显高于剩磁法和连续法 ,其主要原因是因磁粉在液体中所受的浮力抵消了部分磁粉重力以及液体流动对磁痕造成的不利影响 ,特别是对于镀铬件、镀铜件和有包覆层的工件 ,此方法比剩磁法和连续法更为出色。在此 ,我们将该法暂称为磁粉探伤液下试验法 (简称液下法 )。1　液下法探伤操作液下法探伤的具体操作是将 350或 4 0 0目的黑色 Fe3O4磁粉与无味煤油按 2 0 g/L的浓度混…     

载银磁性Fe3O4纳米粒子的制备与催化及抗菌性能的研究

利用磁性纳米粒子Fe3O4表面的聚多巴胺 (PDA) 对银离子的吸附作用,采用种子诱导法制备了载银磁性纳米粒子 (PDA-Fe3O4@Ag)。采用UV-Vis (紫外-可见) 光谱对PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子的制备过程进行了分析,采用FTIR (红外光谱)、XRD (X射线衍射仪)、TEM (透射电镜) 和VSM (振动样品磁强计) 等手段对所得的PDA-Fe3O4@Ag粒子进行表征;研究了PDA-Fe3O4@Ag对4-硝基苯酚还原反应的催化作用,还测试了其抗菌性能。结果表明,纳米金种子的存在是制备PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子的关键;在外加磁场作用下该磁性催化剂可以容易地从反应体系中分离,经多次循环使用后仍具有良好的催化性能;此外PDA-Fe3O4@Ag纳米粒子具有杀菌性能,且经磁分离回收循环利用5次后仍呈现对金黄色葡萄球菌较好的杀菌效果。     

超顺磁性还原氧化石墨烯/Fe3O4空心球纳米复合材料的合成、表征及性能研究

本论文采用一种简单有效的静电自组装的方法成功合成出还原氧化石墨烯包覆Fe3O4空心球纳米复合材料（r-GO/Fe3O4）。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外-可见光谱（FT-IR）以及拉曼光谱等手段对合成出的产物进行了系统的表征。r-GO/Fe3O4纳米复合材料表现出优良的超顺磁性,室温下的饱和磁化强度高达70.2 Am2 kg-1,并且在外加磁场下可以快速在水溶液中实现分散和分离。较高的饱和磁化强度和优良的水分散性使得这种新型的r-GO/Fe3O4纳米复合材料在包括磁共振成像、生物传感器、通信以及微波吸收等领域具有一定的应用价值。     

纳米铁微粒表面氧化物的结构及磁性

用激光气相热解法制备了α-Fe(bcc)和γ-Fe（fcc）纳米微粒,利用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射和磁测量研究了纳米微粒表面氧化物的结构、形貌及磁性能,结果表明,纳米铁微粒表面的氧化铁厚度约5nm,由细小微晶（2－5nm）组成,该氧化铁层呈非铁磁或超顺磁性,室温下微粒表面形成的氧化铁为Fe3O4,而非Fe3O4和α－Fe2O3的混合物。     

Fe3O4/Au磁性纳米复合微粒的制备及表征

实验中应用水相合成法制备Fe3O4/Au纳米复合微粒,通过对复合微粒生成过程的光谱检测,对生成物的磁响应性检测和采用HGMF磁分离,表明绝大多数颗粒既具有磁性,又具有纳米Au的特征.将获得的不同粒径的磁性颗粒分别与纯Fe3O4,Au纳米微粒进行选区电子衍射对比分析.结果表明,粒径越小的复合颗粒的衍射花样越接近纯Fe3O4,随粒径的增大,与纯Fe3O4的差异增大;当粒径增大到(15.8±2.8) nm,衍射花样与纯Au纳米颗粒的完全吻合,间接证实了Fe3O4/Au纳米复合微粒的核壳结构.     

T700氧化铁皮的结构及成分研究

采用将试样在不同温度下灼烧研究了T700氧化铁皮的结构.结果显示,T700氧化铁皮的成分与结构、温度密切相关,900℃以上氧化铁皮为疏松的FeO和致密的Fe3O4层;随温度的降低,Fe3O4层迅速减少,Fe3O4/FeO的厚度比值迅速减小,且两者的界限也变得模糊;氧化激活能的计算说明,Nb、Ti的存在加速了氧化进程.     

(100)MgO/Fe过渡层对半金属Fe3O4薄膜磁性能的影响（英文）

Fe3O4具有理论100%自旋极化率、高居里温度(858K),是能在室温下应用到自旋器件中的半金属材料。本研究采用对靶直流磁控溅射的方法制备了(100)MgO/Fe种子层,在此种子层上通过调节溅射工艺条件,得到了(100)晶向的Fe3O4薄膜。用XRD和TEM确认了反尖晶石相和(100)优先取向。采用VSM测试了样品的磁滞回线。结果表明,加入(100)MgO/Fe种子层后,Fe3O4薄膜的结构取向由随机排列转变到(100)优先取向,Fe3O4薄膜的磁性能发生了改变,具有了一定的垂直磁性能,AFM显示薄膜具有平整的平面,这利于通过加外加交换耦合薄膜来调节薄膜的磁性能,从而对自旋器件的应用有意义。     

关于磁粉探伤极限检测角度的实验与分析

磁粉强度H垂直干缺陷走向时．磁痕显现最清楚，显现磁痕的最小磁场强度值称为起始磁场强度Ho。当磁场方向与缺陷法线成一定角度θ时．其形成磁痕的能力就下降。对与Ho成θ角度的缺陷形成磁痕能力的研究关系到磁探基本原理，对一些实际问题，如：干法、水基、油基湿法灵敏度差异，旋转磁场与单磁轭的待点等也都有实际意义，很有必要深入进行实验和分析。1问题的提出及现有理论分析在实际MT工作中，磁粉常在折叠缺陷或θ较大时不能形成有效磁痕，另一个例子是：用A型灵敏度试片进行探伤时．其圆形槽的磁痕不能闭合．当加大H值时也不可能闭…     

介孔纳米磁性材料的性能控制(英文)

以SBA-15介孔分子筛为载体,利用溶胶凝胶-浸渍法合成一种新型纳米结构的磁性材料,同时利用XRD及VSM分析了合成介孔材料的微观结构以及磁性能。结果发现,合成材料的Fe2O3纳米颗粒存在于SBA-15的骨架中,而CoFe2O4纳米颗粒存在于介孔孔道中。介孔纳米磁性材料的磁性能可以通过掺杂CoFe2O4及Fe2O3的含量进行控制。掺杂CoFe2O4样品的饱和磁化强度可达未掺杂样品的12倍。此外,利用Kelly-Hankel(δM)曲线研究了合成介孔纳米磁性材料中CoFe2O4与Fe2O3纳米磁性材料间的交换耦合作用,这可以明显提升合成介孔材料的磁性能。     

FeSO_4水溶液超薄液层电沉积物的形貌选择及其磁性研究

利用FeSO_4水溶液进行超薄液层电沉积实验研究,重点考察沉积物的形貌选择及其磁性特征。在较大的沉积电流条件下,可获得纳米量级厚度的纤维状电沉积物;而在较小的沉积电流条件下,获得的薄膜状电沉积物的厚度达到了亚微米量级。在此基础上,利用磁力显微镜检测具有不同形貌的Fe的电沉积物经自发磁化以及经不同外加恒稳磁场磁化后所形成的表面杂散磁场分布,以此推断磁畴在样品中的分布规律。最后,利用交变梯度磁强计检测所得电沉积物的磁性特征,所得实验结果表明样品的易磁化轴位于电沉积物生长所在平面,不同方向饱和磁化强度的大小取决于样品的生长方向、几何尺寸及其形貌特征。     

FeSO4水溶液超薄液层电沉积物的形貌选择及其磁性研究

利用FeSO4水溶液进行超薄液层电沉积实验研究,重点考察沉积物的形貌选择及其磁性特征。在较大的沉积电流条件下,可获得纳米量级厚度的纤维状电沉积物;而在较小的沉积电流条件下,获得的薄膜状电沉积物的厚度达到了亚微米量级。在此基础上,利用磁力显微镜检测具有不同形貌的Fe的电沉积物经自发磁化以及经不同外加恒稳磁场磁化后所形成的表面杂散磁场分布,以此推断磁畴在样品中的分布规律。最后,利用交变梯度磁强计检测所得电沉积物的磁性特征,所得实验结果表明样品的易磁化轴位于电沉积物生长所在平面,不同方向饱和磁化强度的大小取决于样品的生长方向、几何尺寸及其形貌特征。     

纳米 α-Al2O3添加剂对铝合金微弧氧化膜层性能的影响

目的探究微弧氧化电解液中纳米α-Al2O3的浓度对铝合金微弧氧化膜层组织和性能的影响。方法在硅酸盐体系电解液中加入1~5 g/L纳米α-Al2O3,微弧氧化获得不同的陶瓷膜层,对膜层的微观结构、厚度、硬度和耐腐蚀性能进行分析。结果膜层的主要组成相为α-Al2O3、γ-Al2O3和SiO2。当纳米α-Al2O3添加量为3 g/L时,膜层表面微裂纹少,孔隙率小,厚度达70μm,硬度为513HV,耐腐蚀性能好。结论硅酸盐电解液中加入纳米α-Al2O3,能够改善铝合金微弧氧化膜层的综合性能。     

Fabrication of Magnetic Fe3O4 Nanotubes by Electrospinning

利用静电纺丝法制备复合纤维前躯体,将前躯体烧结、还原后成功得到了Fe3O4纳米管。研究了电纺工艺参数(PVA浓度、电压、接收距离)对复合纤维前躯体的影响。采用XRD、SEM、TEM等手段对纳米管的物相、形貌进行表征,同时通过改变烧结工艺研究了Fe3O4纳米管的形成机理,并且研究了Fe3O4纳米管的磁性能。结果表明:纳米管均匀、连续,外径和内径分别大约为100和50 nm;Fe3O4纳米管的磁饱和强度、矫顽力和剩磁强度分别为54.2 A·m2/kg,215×79.6 A/m和12.8 A·m2/kg。     

静电纺丝法制备磁性Fe_3O_4纳米管（英文）

利用静电纺丝法制备复合纤维前躯体,将前躯体烧结、还原后成功得到了Fe3O4纳米管。研究了电纺工艺参数(PVA浓度、电压、接收距离)对复合纤维前躯体的影响。采用XRD、SEM、TEM等手段对纳米管的物相、形貌进行表征,同时通过改变烧结工艺研究了Fe3O4纳米管的形成机理,并且研究了Fe3O4纳米管的磁性能。结果表明:纳米管均匀、连续,外径和内径分别大约为100和50 nm;Fe3O4纳米管的磁饱和强度、矫顽力和剩磁强度分别为54.2 A·m2/kg,215×79.6 A/m和12.8 A·m2/kg。     

Fe88Zr7B4Co1软磁纳米晶薄带的巨磁阻抗效应

利用熔旋快淬技术在铜辊速度为40 m/s的条件下制备了Fe88Zr7B4Co1薄带,分别经550、600、650、700、725、750℃退火处理30 min,形成纳米晶薄带.研究了退火温度、外磁场和驱动电流频率对巨磁阻抗效应的影响.发现存在一个最佳退火温度650℃.其bcc α-Fe相的晶粒尺寸为11.3 nm,在此温度下制备的Fe88 Zr7 B4 Co1纳米晶薄带具有最强的巨磁阻抗效应:在H=90 Oe下,频率约为1 MHz时Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带的磁阻抗△Z/Z0达到-52%.Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带具有比未掺杂的Fe88Zr7B4更强的巨磁阻抗效应.     

FeAl/Al2O3阻氚层的制备新方法与性能

采用室温熔盐电镀-热处理-氧化复合新技术在HR-2不锈钢上制备FeAl/Al2O3涂层,研究热处理温度与时间的影响,并表征涂层的形貌和性能。结果表明：25 ℃下,采用AlCl3-MEIC（氯化1-甲基3-乙基咪唑）室温熔盐在HR-2钢表面获得结合良好的纯铝镀层,电沉积速率为15 μm/h。650~750 ℃热处理1~30 h, 在HR-2钢表面制得成分渐变、冶金结合、无缝隙与裂纹的3~27 μm铝化物涂层,涂层截面为3层或2层结构;涂层生长速率与热处理温度的关系符合Arrhenius公式,活化能为116.9 kJ/mol;涂层的形成过程受原子扩散过程控制,其厚度随热处理时间变化呈抛物线关系。700 ℃,4 h热处理涂层在10-2 Pa O2中继续氧化80 h后,最终涂层由约30 μm厚的FeAl扩散层及约110 nm的γ-A12O3膜组成,600 ℃下该涂层使HR-2不锈钢的氘渗透率降低3个数量级;涂层可抗750 ℃~室温冷热循环20次以上。该方法有望成为ITER中氚包容容器表面阻氚层的候选制备新方法。