强磁场对Bi-6%Mn合金中MnBi相形态和相变的影响

在无磁场的条件下,降温过程中Bi—Mn合金在340℃发生包晶相变,顺磁性Mn1．08Bi相转变为铁磁性MnBi相,同时伴随着相的形态变化,由块状转变成片状;在10T磁场中,Mn1．08Bi相发生包晶相变的温度升高至介于360—370℃之间,且MnBi相晶体发生了分裂,分裂后的小晶体沿磁场方向定向排列和聚合．从磁场诱发应变的角度分析了磁场对相变温度和MnBi相形态的影响．     

Bi-Mn合金片状初生MnBi相在强磁场中的凝固组织

进行了强磁场下Bi-Mn合金的全熔和半固态实验,研究了MnBi相在强磁场中的凝固行为．在10T强磁场下从全熔态和Curie点以上半固态开始凝固的实验中,MnBi相在360℃左右逐渐形成片状相,其短轴为易磁化轴;加磁场后易磁化轴转向磁场方向,并沿磁场方向定向排列和聚合,最终形成条状组织;片状相在强磁场的作用下有分裂趋势．结合晶体的磁各向异性和生长各向异性的特点,从磁化理论和晶体学出发,分析了Bi—Mn合金初生MnBi相在磁场中的凝固行为．     

磁场对Bi-Mn合金两相区中MnBi相凝固组织的影响

将Bi-3%Mn和Bi-6%Mn合金加热至固液两相区内低于MnBi相Curie点的温度，保温30min后在一定条件下降温凝固，施加0－1．0T磁场，结果表明，磁场对MnBi相凝固组织和材料磁性能有明显的影响，Bi-Mn合金在固液两相区恒温时，MnBi晶体在大于0．1T的磁场作用下沿磁场方向排列和优先长大，定向排列因子г随外磁场强度的增大而提高，在磁场作用下的降温凝固过程中，沿磁场方向MnBi晶体长度增加，其平均长度随磁场的增大和合金在磁场中凝固时间的延长而增加，此外，磁取向试样具有明显的磁各向异性，平行定向排列方向的剩显著增强，而垂直方向的磁性很弱，从铁磁性MnBi晶体的磁各向异性和磁化晶体之间磁相互作用出发，建立了MnBi晶体的磁场中取向和优先长大的理论模型，并利用该模型对实验结果进行了讨论。     

强磁场对MnBi/Bi过共晶定向凝固组织的影响

进行了纵向强磁场下MnBi/Bi过共晶定向凝固实验研究.发现磁场使得MnBi相的形态发生了明显变化,对于Bi-0.82wt％ Mn过共晶MnBi/Bi定向凝固组织,在无磁场条件下,当生长速度V=5 μm/s,温度梯度GL =50℃/cm时,MnBi按照小平面生长,形成中空六方形和“V”字形结构;施加磁场条件下,随着磁场强度的提高,MnBi相呈小平面生长的趋势逐渐增强.并且发现磁场的存在使得MnBi相明显粗化,相间距增大.从晶体生长学和磁学的角度分析了强磁场对过共晶MnBi/Bi定向凝固组织的影响.     

Bi-Mn合金在强磁场中凝固时MnBi相织构组织的演化

在3种不同凝固条件下,制备了Bi-Mn合金,研究了合金中MnBi相织构组织随磁感应强度和凝固时间的演化.结果表明,合金从265～355℃的固液两相区凝固时,随1.0T磁场中凝固时间的延长,取向棒状MnBi晶粒沿磁场方向聚合长大,长径比增大约50%;合金从355～446℃的固液两相区凝固时,随外磁场强度的增大(最大达10.0 T)和凝固时间的增加,取向片状MnBi晶粒沿磁场方向聚合长大,形成疏松不规则的粗大棒状晶粒;合金从完全熔化状态凝固时,以0.15℃/s的速度冷却可以获得MnBi相织构组织,以0.015℃/s或更小的速度冷却则不能;延长磁场中Bi-Mn合金的凝固时间不能有效提高材料的剩磁性能.     

Ring--Like Solidification Structure Of Mnbi Phase In Bi—Mn Alloy Under A High Magnetic Field

对强磁场作用下Bi-Mn合金分别从全熔态和从固液两相区开始的凝固过程及其组织的实验研究表明，磁场使初生MnBi相在试样外侧呈环状偏聚，其自身生长为棒状，棒的长轴沿磁场方向呈定向规则排列，而试样心部基本无初生MnBi相。在Curie点以上开始进行较慢的凝固时，由片状聚合而成的棒状MnBi具有单晶特征。对以上现象的形成原因进行了分析。     

强磁场下Al-Mn合金凝固过程的研究

研究了强磁场对Al-Mn合金中A16Mn相形态的影响.在保持磁场度不变的情况下,对不同温度下的凝固组织进行观察,发现磁场对Al-Mn合金中A16Mn相形态产生了明显的影响,强磁场使A16Mn相在凝固时产生了聚合和定向排列的效果,同时对A16Mn析出相取向后聚集长大的过程进行了研究,并给出了相应的理论分析.     

稳恒磁场对Al-10Ni合金凝固组织及结晶取向的影响

研究了磁感应强度为0~1.5T的稳恒磁场对Al-10Ni合金凝固组织及结晶取向的影响。结果表明,稳恒磁场能够使合金中Al3Ni初生相均匀分布,在平行于磁场方向的截面上Al3Ni初生相发生定向排列,磁场能显著改变基体Al和Al3Ni相的晶体取向;随着磁感应强度的增加,Al3Ni相的定向排列程度逐渐提高,间距逐渐减小;基体铝相的(311)晶面的生长受到抑制,Al3Ni相在(hk0)面的衍射强度增强,同时以c轴平行磁场方向取向。     

强磁场下Al-Ni合金凝固初生相Al3Ni的取向行为

进行了10T强磁场下Al-(8%~12%)Ni(质量分数)合金凝固实验,考察了初生相Al3Ni的取向行为。结果表明,加磁场后纤维状初生相Al3Ni在垂直于磁场方向的平面上定向排列聚集,形成层间距基本相同的分层组织。X射线衍射结果表明,施加磁场后,Al3Ni晶体发生了取向,其〈00l〉晶向转向磁场方向。在合金两相区中,当磁感应强度和温度提高到一定值时,初生相的取向程度显著增加,其定向排列因子Г也随之增加。此外,还对晶体在磁场中的取向行为进行了热力学分析。     

纵向强磁场对MnBi/Bi共晶定向凝固组织的影响

进行了纵向强磁场下MnBi／Bi共晶定向凝固实验研究，并从热力学的角度分析了强磁场对MnBi／Bi共晶定向凝固组织的影响，发现磁场有利于纤维状MnBi／Bi共晶定向凝固组织的形成，扩大了形成纤维状共晶组织的速度范围；在同一生长速度下随着磁场强度的增加，MnBi／Bi共晶纤维组织变得更加规则，MnBi纤维粗化，纤维间距增大；而且强磁场的施加，使MnBi的形态发生了变化，小平面生长特性增强。     

Alignment behavior of MnBi phase in Bi-Mn alloy solidified in static magnetic field

1　INTRODUCTIONRegularstructuresinmaterialsarealwayspre paredtoimprovetheirproperties .Itiswellknownthatpowderedferromagneticmaterialscanbeorientedinastaticmagneticfield .Inrecentyearshighmag neticfieldwasappliedtoinducealignmentofparticlesinsomenonferromagneticmaterialswithanisotropicmagneticsusceptibilityinroomtemperature ,suchasparamagneticYBa2 Cu3O7ceramic[1] anddiamagneticgraphite[2 ] .Ifthematerialshavearesidualanisotropyintheirmagneticsusceptibilityatahightemperature ,theycanbetex…     

复合静磁场下BiMn合金凝固中的电迁移

为强化电迁移技术的效果,在金属液两端施加恒定电场的同时施加了一个与电流方向平行的稳衡磁场,考察了在磁场作用下BiMn合金中MnBi相的电迁移情况。实验结果表明,在磁场的作用下,MnBi相可以在10A/cm2的电流密度下向阴极发生迁移;当施加的电流密度一定时,MnBi相的偏移率随着磁感应强度的增大而增大,且存在一个临界值;当磁感应强度一定时,只有当电流密度达到一定的值时才能使析出相稳定迁移。     

The alignment,aggregation and magnetization behaviors in MnBi–Bi composites solidified under a high magnetic field

Bi–6 wt% Mn alloy is solidified under a high magnetic field and its microstructures and magnetic properties have been investigated. Microstructure results show that three kinds of morphology of MnBi phase appear in different temperature zones. In all these cases, the grains are orientated with the 〈001〉-crystal direction along the magnetic field direction and aggregated. Magnetic measurement shows a pronounced anisotropy in magnetization in directions normal and parallel to the fabrication field, resulting from this alignment. The effect of the magnetic field on the Mn_1.08Bi/MnBi (paramagnetic/ferromagnetic) phase transformation has been studied and the result shows that the phase transformation temperature T_C increases with the increase of the external magnetic field and under a field of 10 T, a typical increase of T_C is 20 °C during heating and 22 °C during cooling. The change in the morphology and in the magnetic properties of MnBi phase is discussed from the phase transformation and the crystal structure change in magnetic field.     

离心定向凝固的过共晶Bi—Mn合金组织形态对磁性能的影响

对过共晶Bi-Mn合金（5％Mn)有用离心定向凝固的工艺进行研究表明，适当的工艺参数下可形成内外分层组织，而中心为在Bi中均匀分布着粗纤维状的MnBi化合物；测量表明，这样的组织使其其磁学性能大大提高，其原因在于MnBi本身的晶型各向异性及形状各向异性的共同叠加。     

强磁场对Sb-4.8%Mn合金初生相生长行为的影响

研究了均恒磁场及梯度磁场条件下Sb-4.8%Mn亚共晶合金凝固组织的变化.结果表明,在急冷条件下,初生Sb相呈小平面长大,棱角分明;在无磁场条件下重熔凝固时,初生Sb相的小平面特征消失,棱角消失,变为近球形.在均恒磁场条件下重熔凝固时,随着磁感应强度的增大,初生相呈现小平面趋势生长;但磁感应强度增人到某一值时这种特征随之消失,而且初生相的尺寸呈现先变大后变小的趋势.在梯度磁场条件下,磁感应强度B值以及BdB/dz都较小的情况下,正梯度对初生相有细化作用,负梯度使初生相粗化并呈现长条状.随着磁感应强度B值及BdB/dz的增大,上述现象变得不明显.强磁场可以使初生相的结晶温度提高,减小熔体的过冷度,降低凝固速率.     

强磁场对Bi-Mn合金MnBi相形态的影响

研究了强磁场对Bi-Mn合金MnBi相形态的影响,发现在10T的磁场下,在一定温度范围内顺磁相MnBi转变为铁磁相并由一个晶体分裂为许多沿磁场方向取向和聚合的小晶体.并从磁场诱发应变的角度上分析了磁场对相变温度和MnBi相形态的影响.     

强磁场作用下Al-Ni合金中Al3Ni析出相的凝固行为

用金相显微镜和X射线衍射研究了强磁场条件下Al-8％Ni合金中非铁磁性的Al3Ni析出相的凝固行为，发现强磁场诱导Al3Ni晶粒以C轴平行磁场方向取向，并且晶粒的长轴与C轴垂直；取向的晶粒在垂直磁场方向上形成多个相互平行的Al3Ni聚合面，即形成规则的Al3Ni层状组织：在层状聚合面中随机分布着多个大的Al3Ni聚合体，聚合体内部的晶粒有序排列。     

磁性相互作用对合金析出相组织的影响

试验研究磁性相互作用对Bi-Mn合金中MnBi析出相磁致织构组织稳定性的影响,结果发现取向析出相晶粒间磁性相互作用不仅能够使织构组织在无磁场降温过程中稳定存在,而且能够使之在无磁场条件下重新加热至低于MnBi化合物Curie温度(居里温度,指磁性相变发生的温度)的固液两相区凝固过程中稳定存在.从磁性物理出发分析取向晶粒间磁性相互作用的特点,较好地解释了试验现象.