交换耦合双层膜PtMn/Co的微观结构和磁性

采用磁控溅射法在Si（100）基片上沉积了PtMn／Co双层膜，研究退火温度与样品微结构以及磁性的关系，发现退火温度越高，反铁磁性PtMn层由fcc非磁性相向fct反铁磁性相转变越充分，交换偏置场值Hex越高。同时，随着退火温度的升高，反铁磁层的晶粒尺寸逐渐增大，交换偏置场Hex值随着反铁磁层晶粒尺寸的增大几乎呈线性增加。研究了交换偏置场与铁磁层、反铁磁层厚度的关系，结果表明，在250℃退火时Hex与PtMn厚度关系为有峰值的曲线，此退火温度下反铁磁层临界厚度为20nm，最佳反铁磁层厚度为60nm。还发现了交换偏置场Hex随着铁磁性Co层厚度的增大几乎呈线性降低，充分说明铁磁、反铁磁交换耦合作用是一种界面耦合效应。     

Effect of Alloying Elements on Microstructure,Martensitic Transformation and Mechanical Properties of Ni-Mn Based Alloys

The microstructural features,shape memory behavior and mechanical properties of Ni-Mn based alloys were investigated by dierential scanning calorimetry(DSC),scanning electron microscopy(SEM),transmission electron microscopy(TEM)and thermal cycling test under various stresses.The transformation temperatures shifted toward lower temperatures when adding a third element into the Ni-Mn system.The addition of 10 at. pct Fe increased considerably the mechanical properties exhibiting still high transformation temp...     

高熵合金性能特点与应用展望

新材料的开发与应用不断的影响着社会的发展与进步。高熵合金是以构型熵为主设计的一类新型多组元材料,是近年来涌现出来的具有优异性能的金属材料。由于其化学无序同时又短程有序的结构特点,具有高韧、高硬、高耐蚀、耐辐照、高热稳定等诸多独特的性能和应用前景,因而受到了越来越多的关注。本文回顾了高熵合金材料的发展现状,尤其基于高熵合金的结构特性对其性能特点进行了总结和探讨。     

C掺杂对La-Fe-Si合金中NaZn13型相形成及磁热性能的影响

通过熔体快淬方法制备了LaFe11.5Si1.5Cx(x=0,0.1,0.2,0.3)系合金的快淬条带。采用X射线衍射分析仪、振动样品磁强计研究了C掺杂对La-Fe-Si合金在凝固过程以及随后热处理过程中的NaZn13型相形成及磁热性能的影响。结果表明:适量的C掺杂有利于凝固过程中NaZn13立方结构型的La(Fe,Si)13相的形成;C掺杂能有效地提高La(Fe,Si)13相的居里温度,当C含量由0增加到0.3时,合金的居里温度由210K升高到262K。合金居里温度的升高是由于掺杂的C原子占据了La(Fe,Si)13相中的间隙位置,使La(Fe,Si)13相晶格膨胀,Fe-Fe原子间铁磁交互作用增强。当C掺杂含量为0.2时,La-Fe-Si-C合金在1273K热处理2h时获得了最佳综合磁热性能,其居里温度(TC)为255K,最大等温磁熵变(ΔSM)为9.45J/(kg·K)(1.5T)。     

新型无机非金属材料相变的热物性研究

本文系统地研究了新型无机非金属材料的各类相变、极化处理和晶体取向对其热物理性质的影响。用各种测试技术测定了六种新型无机材料在较大温度范围内的导热系数、导温系数、比热和热膨胀系数。实验结果显示出这些材料发生相变时,在热物性曲线上都将出现突变。由突变点所确定的相变温度(居里点)与用电学方法测定的结果相吻合,据此,热物性的测试研究可作为研究材料相变的一个新的判据和手段。     

氮化前显微组织对SmFeN合金磁性能的影响

本文研究了Sm含量,凝固速度及Nb和Zr元素的添加对Sm-Fe合金微观组织及氮化后Sm2Fei7Nx合金磁性能的影响.研究结果表明:采用真空感应炉熔炼Sm-Fe合金,当Sm的补偿量大于10wt%时,合金铸锭组织中出现大量的富Sm相,这将导致氮化后磁体磁性能的恶化;提高铸锭的冷却速度及添加Nb和Zr等元素可以有效地细化铸锭中α-Fe相的晶粒,减少均匀化退火后α-Fe相的数量,提高磁性能.     

张力退火感生各向异性对纳米晶合金磁性能的影响

对Fe_74.1Cu₁Nb₃Si₁₅B_6.9(%,原子分数)纳米晶合金进行连续张力退火,研究了张力退火感生各向异性对纳米晶合金磁性能的影响。结果表明,张力退火产生的感生各向异性常数(K_u)与退火张力(σ)满足线性关系。随着退火张力的增大合金在f =5 kHz和H=3 A/m测试点的有效磁导率(μ_e)先增大后减小,且随着磁场和频率的提高有效磁导率(μ_e)的衰减减小。退火张力为67 MPa时有效磁导率(μ_e)在磁场强度H为0~800 A/m和频率f为1 k~3 MHz范围内保持约800,表现出恒导磁特性。同时,合金的单位质量损耗(P_m)随着退火张力的增大而减小,当退火张力为67 MPa时损耗为68 W/kg (测试条件：B_m=300 mT,f =100 kHz),与无张力退火相比下降约67%。同时,通过磁光克尔效应观察到张力退火后合金内部形成垂直于张力方向的180°片形畴,随着退火张力的增大磁畴宽度减小且趋于一致,退火张力为67 MPa时片形畴的宽度约为85 μm。     

添加Nb元素对TiZr基非晶复合材料性能的影响

使用铜模铸造法制备(Ti_45.7Zr₃₃Ni₃Cu_5.8Be_12.5)₍(1-0.01x))Nb_x(x=0、2、4、6、8和10,记为Nb0、Nb2、Nb4、Nb6、Nb8和Nb10)的Ti Zr基非晶合金复合材料,研究了添加Nb元素对Ti Zr基非晶复合材料性能的影响。结果表明,Nb元素含量的提高使材料中β相的晶粒尺寸更大、体积分数提高和形变诱发马氏体相变受到抑制。Nb元素的添加,使这种非晶复合材料的塑性大大提高,而屈服强度降低。值得注意的是,Nb元素的添加还提高了非晶复合材料力学性能的可重复性。在Nb0～Nb4等具有形变诱发相变的非晶复合材料生成的小板条α’’马氏体,能诱导多重剪切带的生成。在Nb6～Nb10这种未发生形变诱发相变行为的非晶复合材料中,大量位错在β相中产生并在界面处积累形成位错台阶,从而引发多重剪切带的形成,最终使非晶复合材料的塑性提高。     

Si含量对FeSiBCu合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

采用单铜辊甩带法制备了Fe（84．5-x）SixB14.5．Cu1（x=0,2,2．5,3,4）非晶合金带材,并用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）研究了Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1合金带材的非晶形成能力、热稳定性和软磁性能。结果表明：Si元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力,并提高了淬火态非晶合金带材的一级和二级起始晶化温度;通过合金的退火处理,合金带材析出的α—Fe纳米晶晶粒尺寸约为30nm;其中Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1非晶合金带材经过460℃保温5min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1．82T．     

Effects of High Magnetic Field and Post-Annealing on the Evaporated Ni/Si (100) Thin Films

The effects of high magnetic field and post-annealing on the structural, electrical and magnetic properties of the evaporated Ni films were investigated and compared. The in-situ application of a 6 T magnetic field during evaporation or post-annealing at 200°C did not change the crystal structures of the films. However, the magnetic field makes the films exhibit the smallest grain size and the lowest surface roughness. Crystallinity was improved for both the 6 T films and the annealed films. This leads to the enhancement of saturation magnetization (Ms). The value of Ms for the 0 T films was 588 emu/cm3, while those for the 6 T films and the post-annealing films without magnetic field were 704 and 647 emu/cm3, respectively. In addition, the 6 T films also exhibited the lowest resistivity. These results indicate that the in-situ application of high magnetic field was a much more efficient method than the post-annealing treatment in the increase of film quality and properties.     

Ni50Mn38-xIn12Fex多晶合金的马氏体转变和磁转变特性

详细研究了Ni50Mn38-xIn12Fex(x=0,3,4,5,6)合金体系中Fe取代Mn对合金马氏体相变行为及磁学性能的影响.发现当x≤4时,合金表现出由B2结构的奥氏体向正交结构的马氏体转变的相变行为,而当x≥5时该相变被完全抑制.当Fe对Mn的取代超过3％时,合金的显微结构中出现y相,并发现其数量随Fe含量的增加而增加.γ相的形成改变了合金基体相成分,进而带来了基体相e/a(每原子的电子浓度)值的变化,研究结果证明合金的一系列性能改变均与基体相e/a值的变化相关.第一,基体相e/a(每原子的电子浓度)值随着Fe含量的增加而迅速减小,导致了合金马氏体相变温度、相变潜热及相变熵变的降低.第二,Fe的引入有效地增强了合金基体相的铁磁性能,提高了合金的居里转变温度和合金的磁化强度.详细阐述了Fe的引入是合金马氏体相变及磁学性能变化的本质原因.     

强磁场退火处理对La0.5Ca0.5MnO3薄膜晶粒尺寸演化和磁性能的影响

采用脉冲激光沉积法制备了La_0.5Ca_0.5MnO₃(LCMO)薄膜,然后在不同强磁场作用下进行原位后退火处理。利用XRD、FESEM和SQUID对薄膜进行微结构表征和磁特性测量。结果显示,强磁场退火使得薄膜的面外晶格参数拉长,晶粒尺寸明显增大,同时使低温磁化强度降低。通过建立强磁场下的晶粒生长速率方程对晶粒尺寸演化机理做了分析。分析认为,强磁场引入的额外驱动力降低了LCMO薄膜的临界晶粒尺寸,有利于晶粒生长。此外,本文通过建立一个基于相分离的反铁磁-铁磁核壳模型对薄膜的磁结构演化进行了探讨。认为晶粒尺寸增大导致铁磁相体积分数下降,从而导致低温磁化强度下降。     

Effect of chemical composition, martensite volume fraction and tempering on tensile behaviour of dual phase steels

In this work an investigation was conducted into the tempering effects on mechanical properties of a carbon steel and a microalloyed steel, both with dual phase microstructure. The UTS and YS decreased and elongations increased with an increase of tempering temperature. However, the loss in UTS and YS at tempering temperatures of 100, 200, 300, 400, 500 and 600 °C was a minimum for microalloyed dual phase steel. This is thought to be due to tempering of the martensite and precipitation in the ferrite.     

加气混凝土的结构与性能研究进展

加气混凝土是一种新型的自保温墙体材料,其性能取决于材料的结构和化学组成。简述了加气混凝土的分类,综述了国内外加气混凝土在材料结构(孔隙率和孔径分布)、水化产物、物理性能和使用性能等方面的最新研究进展,并对它们之间的关系进行了探讨。最后,针对加气混凝土的生产和工程应用实际,阐述了加气混凝土今后的研究方向和研究重点。     

热处理温度对M-Ba铁氧体微米纤维结构和磁性能的影响

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法成功制备了直径为500～600nm的钡铁氧体(BaFe12O19)微米纤维。通过XRD、SEM和VSM等技术对所制备的目标纤维进行了表征。结果表明,经750℃焙烧2h后,可获得M-Ba铁氧体纯相。随着焙烧温度的升高,晶粒逐渐长大,经850℃焙烧2h后,纤维主要由比较规则的片状晶粒组成。钡铁氧体纤维的磁性能主要受晶粒尺寸和测试温度的影响。经950℃焙烧2h后,组成纤维的晶粒尺寸约为62nm,室温下测得的饱和磁化强度和矫顽力均取得最大值,分别约为67A.m2/kg和328kA/m。在液氮(77K)条件下,纤维的饱和磁化强度有显著提高,最大值约为87A.m2/kg,这主要是由于纳米晶的表面自旋有序程度提高造成的。     

退火温度对3．55mm轧制Cu／Fe／Cu复合板组织和力学性能的影响

研究了退火温度对3．55mm轧制Cu／Fe／Cu复合板组织和力学性能的影响。结果表明,采用720℃-730℃的退火温度时,其组织和力学性能较佳。