非晶Fe94Si6薄带压磁效应的研究

利用单辊法制备宽5mm厚25μm的非晶FeSi带材,利用XRD、SEM和EDS等手段对其进行了表征,并利用4294A阻抗分析仪,在0～100MHz频率范围内研究了样品的点压磁阻抗效应.结果表明,非晶带的阻抗随着频率的增加而增加,并随压力的增加变化更加敏感,尤其是频率在1～100MHz范围内时.非晶FeSi带材具有优越的压磁效应,在频率为100MHz,阻抗变化可达34.9433Ω.     

退火工艺对FeCuNbSiB非晶带材压磁效应的影响

研究了退火工艺对非晶FeCuNbSiB带材压磁性能的影响情况.结果表明,当退火温度为300℃时,FeCuNbSiB非晶带材开始慢慢晶化,当温度上升到500℃时,带材内部结构已由非晶态完全转变成晶态.当退火温度＜300℃时,退火能够消除部分内应力,使阻抗变化的灵敏度提高;退火温度高于300℃,随着退火温度的升高,压磁效应减弱.退火时间高于1h,带材的压磁性能变化不显著.非晶FeCuNbSiB带材经过100℃×2h退火,压力为2.7MPa时,阻抗变化最高可达40Ω.     

非晶FeCoSiB薄带的压磁性能研究

采用单辊法制备非晶FeCoSiB薄带,并进行退火处理以消除残余应力,提高薄带的压磁效应.采用4294A型阻抗分析仪在40Hz～100MHz频率范围内测试薄带的压磁效应.结果表明,退火可使薄带内部产生磁各向异性,消除内应力,提高薄带的压磁性能.在退火低于300℃时,薄带压磁效应随着退火温度的增加而增加;但当退火温度高于300℃后,薄带压磁效应随着退火温度的增加而降低.当温度为300℃时,退火时间也会对薄带的压磁性能产生影响,在退火时间低于1h时,薄带压磁效应随着退火时间的增加而增加;但当退火温度高于1h后,薄带压磁效应随着退火时间的增加而降低.非晶FeCoSiB薄带的经过300℃×1h退火后,测试频率为100MHz﹑压力为1.42MPa时,阻抗变化可达3.38Ω,压磁性能最佳.     

应力作用下电流退火对钴基非晶薄带的巨磁阻抗效应的影响研究

采用应力作用下的直流电流退火处理Co68.2Fe2.3Mo2Si12.5B15非晶薄带，详细讨论了应力退火前后Co基薄带的巨磁阻抗效应的变化，以及退火时间对巨磁阻抗效应的影响，研究表明：应力作用下的电流退火有利于巨磁阻抗效应的提高，并可以通过控制退火时间控制阻抗与外场变化关系曲线形状。     

铁基非晶薄带的磁感应效应

研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应的影响因数.结果表明,磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大;当测试频率为30kHz,薄带长度为3cm,线圈匝数为300匝时,淬火态非晶薄带的磁感应效应变化幅度最大;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

退火工艺对铁基非晶薄带磁感应效应的影响

研究了频率、磁场强度以及退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应变化幅度的影响.研究结果表明:磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大,随着频率的升高呈现先增大后减小的趋势;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

Cu-Zr非晶合金薄带的高温拉伸蠕变研究

以经典的二元非晶合金Cu₅₀Zr₅₀和Cu₆₀Zr₄₀薄带为研究对象,通过动态力学分析仪(DMA)系统研究应力和温度对其接近玻璃转变温度(T_g)下的单轴拉伸蠕变性能的影响。在相同升温速率下分别采用差式扫描热分析与动态力学分析测得其玻璃转变温度。利用阿伦尼乌斯关系得到Cu₅₀Zr₅₀和Cu₆₀Zr₄₀非晶带材蠕变表观激活能分别为5.3 eV和6.2 eV,表明Cu-Zr非晶合金的拉伸蠕变变形与玻璃转变(α弛豫)相关。计算出蠕变应力指数n,发现n随着温度的升高而减小,最终接近1,表明Cu₅₀Zr₅₀和Cu₆₀Zr₄₀非晶在接近玻璃转变温度时蠕变变形趋向于牛顿粘性流动。     

淬态非晶FeSiB薄带的各向异性及其巨磁阻抗效应

采用单辊快淬法制备了Fe_(75)Si_9B_(13)非晶薄带。磁阻抗测试显示,淬态非晶FeSiB合金薄带具有显著的巨磁阻抗效应(GMI),在7 MHz频率下,纵横向最大阻抗比分别达到30%和29%。磁畴结构观察表明,薄带样品磁畴结构为具有一定的横向取向的180°条形畴,易轴与样品横向夹角约为75°。磁电阻变化与样品各向异性变化没有直接关系,相比磁阻抗,磁感抗更确切地反映了磁矩转动磁化行为和样品各向异性场的大小,易轴具有一定的横向取向以及薄带各向异性在厚度方向的空间分布是影响其GMI变化特性的原因。分析了磁电阻、磁感抗对样品巨磁阻抗效应的影响,发现,低频下,磁电阻对磁阻抗变化起主要作用,随着趋肤效应增强,样品磁感抗逐渐成为影响磁阻抗变化行为的主要方面。     

连续压应力下Fe基非晶合金带材的压磁效应

通过对Fe基非晶合金带材连续施加压力,测试其附近闭合回路电感变化,研究了Fe基非晶合金带材的电感式压磁效应。结果表明,通过测试Fe基非晶合金带材附近闭合回路电感变化可用来测试和表征Fe基非晶合金带材的压磁性能;在f=1kHz时,Fe基非晶合金带材压磁性能稳定性好,随着压力的增大带材压磁性能升高,在同一压力情况下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁性能优于Fe78Si9B13带材;在f=100kHz时,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁性能稳定性优于Fe78Si9B13带材,并且Fe73.5Cu1Nb3-Si13.5B9带材在f=1kHz、压应力为0.69MPa时具有最佳的压磁性能;在压应力<0.1MPa条件下,随着压应力增大,线圈电感值Ls有一个剧增的上升趋势,铁基非晶带材压磁性能对微小应力更加敏感。     

FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性研究

以300目非晶Fe73Si1 8B9粉体为敏感组元,硅橡胶为基体,制得了粉体含量为25%,75%及83.3%(质量分数),厚度200μm复合薄膜;采用LYYL-500N高档型微机控制压力实验机对薄膜试样进行连续加载卸载实验,同时,使用TH2816LCR数字电桥采集薄膜在测试频率为1kHz,压应力加载速度分别为0.05,0.1和0.5mm/min条件下的阻抗值Z,研究了不同粉体含量的复合薄膜的力敏特性,比较了纳米晶FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜和非晶FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.1mm/min,测试频率1kHz、压应力0.03~1.0MPa时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。薄膜对于小于0.2 MPa应力更加灵敏,在此应力范围内,薄膜中粉体含量增加,薄膜的力敏特性变化趋势相同,但薄膜的力敏敏感度增大。当薄膜中粉体含量为83.3%(质量分数),压应力由0.03增大到0.2MPa时,在加载过程中薄膜的SI%由36.51%增大到82.48%,k值由42.91减小到1.889;当应力为0.2~0.7 MPa时,薄膜的k值在1.889~0.6之间,应力继续增大至1MPa时,k值逐渐接近0。     

熔体抽拉非晶微丝长度对巨磁阻抗的影响

研究了不同频率下非晶丝长度对巨磁阻抗(GMI)的影响规律和机制。低频下(<1MHz),由于边界效应对有效磁场的影响使得GMI效应随非晶丝长度减小而逐渐减小,1MHz时,随样品长度由20mm减小到4mm,其最大阻抗变化率ΔZ/Z由8.07%减小到1.03%;频率升高,由于趋肤效应和磁化机制的改变,而电阻随长度减小而减小利于获得大的环向磁导率,边界效应和电阻降低的共同影响下,存在一个最佳长度时,环向磁导率变化剧烈,GMI效应最强,结果表明直径34μm的熔体抽拉Co基非晶丝长度为7mm左右时,GMI效应最敏感,8MHz时最大ΔZ/Z达到86.1%。这一结果将为不同频率下MI传感器制备时样品长度选择提供参考。     

Fe80P13C7块体非晶态合金与非晶薄带抗腐蚀性能的对比研究

通过J-Quenching技术在低冷速(低于1000K/s)下制备出块体尺寸达2mm的Fe80P13C7非晶态合金。通过阳极极化曲线测试以及对样品在1mol/L的HCl溶液中浸泡后的腐蚀形貌的观察,对Fe80P13C7块体非晶态合金、非晶薄带以及晶态合金的电化学腐蚀行为进行了对比研究,结果表明,块体非晶的腐蚀性能优于非晶薄带和晶态合金。这可能是由于块体非晶态合金在制备过程中冷速较低,原子发生结构弛豫的时间更长,结合能增大,使得合金中原子与溶液中离子的反应速率减慢,从而提高了块体非晶态合金的腐蚀性能。     

Magnetic properties of amorphous ribbon

The magnetic properties of transition-metal amorphous alloys are discussed, with emphasis on methods to increase the value of the saturation induction at room temperature, and on the factors that control the low-field magnetic properties that are important in most engineering applications.     

张应力对FeCoSiB非晶薄膜磁特性的影响

采用磁控溅射方法,在弯曲的玻璃基片上制备出受张应力作用的FeCoSiB非晶薄膜,研究了张应力大小对FeCoSiB薄膜的磁畴、矫顽力、剩磁、各向异性场等磁特性的影响.结果表明,薄膜的畴结构显著依赖于张应力,其磁畴宽度随张应力增加而增加;张应力导致FeCoSiB薄膜内形成较强的磁各向异性,其各向异性随应力的增大而增大.     

钴基非晶薄带交换偏置现象稳定性和可控性的研究

钴基(Co58Fe5Ni10Si11B16)非晶薄带在一定温度范围内做热磁处理之后,由于薄带内有少量磁性较硬结晶相析出,其磁矩对非晶软磁基体的钉扎作用使样品出现交换偏置行为。在研究过程中采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜表征样品相组成及微观结构,利用冲击检流测量法测试其磁滞回线,通过扫描探针显微镜观测薄带表面磁畴,由此深入分析内在磁矩配置情况。结果表明,在利用横向冲击场调控钴基薄带交换偏置行为的过程中存在临界场。当横向冲击场低于临界场时,结晶相磁矩几乎不受其影响,交换偏置行为呈稳定状态;而大于临界场时,结晶相磁矩在其冲击作用下按自由能最小原则重新配置,交换偏置行为可通过调节横向冲击场的大小有效调控。     

大块非晶合金复杂应力状态塑性本构方程

为得到复杂应力状态下大块非晶合金的塑性本构方程,对Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5大块非晶合金进行简单拉伸、压缩和扭转实验,得到相应的一维本构关系,并应用弹塑性力学的相关理论,将一维本构方程延拓到多维应力空间.研究结果表明:该材料符合Mises屈服条件并具有强化特性;利用简单压缩和扭转实验结果可推导出材料在复杂应力状态下的塑性本构方程,且这两个塑性本构方程是一致的.