EFFECT OF IMPURITY Zr ON PHYSICAL PROPERTIES OF AMORPHOUS FeZrSiB ALLOYS

本文研究了掺少量Zr对非晶态Fe_(82-x)Zr_xSi_5B_(13)(x=0.02,0.16,0.87)合金的磁性、电性和热稳定性的影响。实验结果表明,当Zr含量从x=0.02增加到0.87时,晶化温度T_(cr)从755K增加到782K(升温速率10K/min),室温下的饱和磁化强度σ(R. T. )和居里温度T_C分别下降了3％和4.5％。Zr的加入也使得交换积分的涨落增大。在x=0.87的样品中,温度T=15K时出现了电阻率的极小值,可以认为是类Kondo效应的贡献。     

Sm(Co_(bal)Fe_xCu_(0.088)Zr_(0.025))_(7.5)(x=0-0.30)烧结永磁体的磁性及其高温特性

用粉末冶金工艺制备了Sm（CobalFexCu0.88Zr0.025）7.5（x=0-0.30）烧结磁体,对Fe含量x对磁体的磁性及其高温特性的影响进行了系统研究.随Fe含量的增加,最大磁能积（BH）max和剩磁Br逐渐增加,分别在x为0.21和0.27时达到了最大值205kJ/m3和1.055T,然后迅速下降.当x≥0.24时,磁体中开始有FeCo软磁性相析出,破坏了磁体的永磁特性.Fe含量对磁体高温稳定性有巨大的影响,在Fe含量x=0.21时,磁体内禀矫顽力温度系数β为-0.23％/K;当x=0.07时,β降至-0.14％/K（293-723K）.制备出有很好的高温稳定性的永磁材料Sm（CobalFe0.07Cu0.088Zr0.025)7.5,在723K时其磁性能为:Br=0.725T,bHc=517kA/m,iHc=764kA/m,（BH）max=95 kJ/m3,B-H退磁曲线保持为直线.     

Co对Ti-Zr-Be-Cu块体非晶形成能力及热稳定性的影响

采用铜型铸造法制备直径为12mm的Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)系列块体非晶合金。采用X射线分析(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)研究了Co元素含量变化对Ti-Zr基合金的非晶形成能力、结构变化以及热稳定性的影响。结果表明,随着Co元素替代部分Be元素(x=3.5,7.5),合金的非晶形成能力由5mm显著提高到12mm,进一步增加Co元素含量(x=11.5)时,非晶形成能力迅速降低,其形成能力不足5mm;但随着Co含量的变化,Ti35Zr30Be27.5-x Cu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)系列块体非晶合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别从x=0时的636K和718K降低到x=11.5时的612K和647K。讨论了Co元素的添加对Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)合金结构变化的影响。     

Sm(CobalFexCu0.088Zr0.025)7.5(x=0-0.30)烧结永磁体的磁性及其高温特性

用粉末冶金艺术制备了Sm(CobalFexCu0.088Zr0.25)7.5(x=0-0.30)烧结磁体，对Fe含量x对磁体的磁性及其高温特性的影响进行了系统研究，随Fe含量的增加，最大磁取积（BH）max和剩磁Br逐渐增加，分别在 x为0．21和0．27时达到了最大值205kJ/m^3和1.055T,然后迅速下降，当x≥0.24时，磁体中开始有FeCo软磁性相析出，破坏了磁体的永磁特性。Fe含量对磁体高温稳定性有巨大的影响，在Fe含量x=0.21时，磁体内禀矫顽力温度系数β为－0.235K,当x=0.07时，β降至－0.14%K(293-723K),制备出有很好的高温稳定性的永磁材料Sm(CbalFe0.07Cu0.088Zr0.025)7.5,在723K时其磁性能力：Br=0.725T,bHc=517kA/m,Hc=764kA/m,(BH)max=95kJ/m^3,B-H退磁曲线保持为直线。     

Er掺杂对YbMnO_2磁性和磁热性能影响

<正>Bhumireddi S.等人在Yb节点以Er置换,(其置换量x=0.1、0.2、0.3、0.5、0.7及1.0),采用X-射线衍射分析其结构。分析结果表明所制的化合物为六方晶结构P63cm,当x=0.1时,其抗铁磁有序化温度(TN)为86K,而x=1.0时,为76K。温度降到4K时,由于Yb/Er磁矩整齐排列而呈现铁磁有序化。等温磁化测量表明,磁场诱发出相转变,在10T磁场下,磁熵变化从3.0±0.3J/mole-K增加到(4.5±0.75)J/mole-K,而相对致冷能力从52±7提高到(140±3)J/mol(当x从0.1增加到1.0时)。     

Y对Zr_(56)Co_(28)Al_(16)非晶合金结构和性能的影响

采用铜模吸铸法制备了一系列不含Ni和Cu的(Zr56Co28Al16)100-xYx(x=0,1,2,4)大块非晶合金(BMGs),对ZrCo-Al-(Y)系BMGs的结构、力学性能、耐蚀性能作了研究。结果表明,随Y含量增加,过冷液相区宽度(△Tx)从x=0的50.0K增加到x=2的59.2K;室温压缩断裂强度(σf)和塑性变形量(εp)分别从x=0的1 785 MPa、0,增加到x=2的1 965 MPa、4.1%。(Zr56Co28Al16)98Y2非晶合金在磷酸盐缓冲液中表现出良好的耐蚀性能,且具有76GPa的低杨氏模量。     

Fe含量对高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21)磁性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21),研究了Fe含量对磁体磁性能的影响.结果表明:随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max逐渐增加,在x=0.21时获得最大值,分别为0.96 T和176.7 kJ/m3;内禀矫顽力Hci先增加后降低,在x=0.15时获得峰值2276.6 kA/m.最佳工艺制备(x=0.15)的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500 ℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0.16%/℃,最高使用温度(OT)max达到533 ℃.     

Zr置换对NdFe_(10)Si_2结构和磁性影响

正M.Gjoka等人采用电弧炉制造Nd_(1-x)Zr_xFe_(10)Si_2(x=0.4~0.8),不进行退火。X-射线衍射和穆斯堡尔谱线测定结果表明,以Zr置换Nd,无需退火就形成了正方晶系ThMn_(12)型结构。晶格常数a、c及单位晶格体积均遵循Vegarl定则。Zr的金属半径为0.160 2nm,小于Nd的0.182 1nm。随Zr置换量增加,化合物居里温度线性降低,从x=0时的301℃(降低到x=0.8时的285℃。室温下测量了不同Zr置换量与磁化     

B元素的添加对Gd5．1Si2Ge2合金磁热性能的影响

研究了B元素的添加对Gd5.1Si2Ge2合金的晶体结构和磁热效应的影响.XRD表明:对于Gd5 lSi2Ge2-xBx系列合金,少量的B(x=0.01)替代Ge的样品具有单斜Gd5Si2Ge2结构.随着B含量的增加.合金中开始出现正交结构的Gd5Si4相,居里温度也从285 K(x=0.01)提高到303 K(x=0.15),增加幅度为18 K;相应地绝热温变从2.4 K下降到2 K(1.2 T),仍然保持着较大的绝热温变.对于Gd5.1Si2-yGe2By系列合金,少量的B替代Si的样品具有Gd5Si2Ge2型的单斜结构.随着B含量的增加,合金中出现了低温反铁磁性Gd5Ge3相,居里温度和绝热温变呈现下降趋势.     

MnFeP_(0.63)Ge(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03)化合物的磁热效应

对MnFeP_(0.63)Ge_(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03,原子分数)化合物的结构和磁热效应(MCE)进行了研究.XRD分析结果表明:MnFeP_(0.63)Ge_(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03)的主相均为Fe_2P型六角结构,空间群为P62m.随着B含量的增加晶格常数a增大c减小,晶胞体积基本保持不变.磁性测量表明:随着B含量由0增加到0.03时,Curie温度(T_C)从300 K升到347 K,热滞分别为20,17,11和6 K.0-1.5 T外磁场下最大磁熵变△S_M分别为14.83,11.41,11.26和11.8 J/(kg·K).     

稀土镁基贮氢电极合金的结构与电化学性能研究

Rietveld全谱拟合表明,La_(0.7)Mg_(0.3)(Ni_(0.85)Co_(O.15)(x=2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0)型合金主相由(La,Mg)Ni_3和LaNi_5组成,随x的增加,(La,Mg)Ni_3相的丰度从48.4％(x=2.5)增加到78.2％(x=3.5)然后减小到12.2％(x=5.0);LaNi_5相的丰度当x=2.5—3.5时,保持基本不变(约20％),当x值增加到4.0时突然增加到71.9％,随着x增加,合金的吸氢量首先增加然后减小,合金放氢平台压力首先保持基本不变然后增加;合金电极的最大放电容量从228.3 mA·h/g(x=2.5)增加到395.6mA·h/g(x=3.5),然后又减小到226.8 mA·h/g(x=5.0),当放电电流密度I_d=1000 mA/g时,合金电极的高倍率性能从x=2.5时的53.5％提高到x=3.5时的85.8％然后又减小到x=4.5时的73.9％,随着x值的增加,合金电极的电化学反应动力学性能首先增加,达到一个最大值后,其动力学性能又有所下降。     

La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系中电荷有序及磁性质研究

采用固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物La0 3Ca0 7Mn1-xWxO3(x=0.08,0.12)样品,通过M-T曲线、M-H曲线、ESR曲线研究了在Mn位掺W对La0 3Ca0 7MnO3电荷有序相的影响以及磁结构的变化过程.结果表明当x=0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,相变温度TcO=275 K,在T＞275 K时体系表现为PM;当温度从275 K下降到230 K,体系在CO相下从自旋无序的顺磁态向自旋有序的反铁磁态转变;在230 K至5 K形成长程反铁磁态,AFM/CO态共存;低温区在AFM/CO态本底中存在一定的铁磁成分.当x=0.12时,体系的CO相已基本融化,150 K以下还残留少量CO相.在高于150K温区表现为顺磁;在低于150K温区从顺磁向铁磁转变.     

La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3体系中电荷有序及磁性质研究

采用固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物La0 3Ca0 7Mn1-xWxO3(x=0.08,0.12)样品,通过M-T曲线、M-H曲线、ESR曲线研究了在Mn位掺W对La0 3Ca0 7MnO3电荷有序相的影响以及磁结构的变化过程.结果表明:当x=0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,相变温度TcO=275 K,在T＞275 K时体系表现为PM;当温度从275 K下降到230 K,体系在CO相下从自旋无序的顺磁态向自旋有序的反铁磁态转变;在230 K至5 K形成长程反铁磁态,AFM/CO态共存;低温区在AFM/CO态本底中存在一定的铁磁成分.当x=0.12时,体系的CO相已基本融化,150 K以下还残留少量CO相.在高于150K温区表现为顺磁;在低于150K温区从顺磁向铁磁转变.     

Fe含量对高温稀土永磁Sm（Coba1FexCu0．1Zr0．03）7．5（x-0．09-0．21）磁性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm（CobalFexCu0.1Zr0.03）7．5（x=0．09-0．21）,研究了Fe含量对磁体磁性能的影响。结果表明：随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积（BH）max。逐渐增加,在x=0．21时获得最大值,分别为0．96T和176．7kJ／m^3;内禀矫顽力巩先增加后降低,在x=0．15时获得峰值2276．6kA／m。最佳工艺制备（x=0．15）的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0．16％／℃,最高使用温度（OT）max达到533℃。     

非晶态合金的磁化强度电阻与温度的关系

作者用快速淬火方法制备了(Fe_(1-x)Cr_x)_(80)B_(20)(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3)的非晶态薄带.用磁天平测量了升温和降温的磁化强度与温度的关系.温度范围为77～1200K,升温速率为10K/分,磁场强度为12000Oe.得到非晶态合金的比饱和磁化强度σ从x=0时的198emu/g减少到x=0.3时的33cmu/g,推导出Fe原子具有2.05玻尔磁子,Cr原子以4.01玻尔磁子与Fe原子磁矩成反平行.实验结果说明B的电子转移到Fe原     

定向生长Ni50-xMn29+xGa21(x=0~4)合金的相变与磁感生应变

采用定向凝固方法制备Ni50-xMn29+xGa21(x=0~4)系列多晶合金,并研究合金组分对马氏体相变温度和磁性能的影响。结果表明,当x≤3时,合金的马氏体相变温度Ms随着x的增大而升高,而马氏体相变滞后ΔT随x的增大而减小;当x=3时,Ms升高到309.6 K,居里温度Tc为360 K;但是随着合金中Mn继续替代Ni,即x=4时,Ms降低到283.2 K,Tc为362 K。室温下测量Ni47Mn32Ga21样品的磁感生应变,无应力下其饱和磁感生应变值达到了–700×10-6,对应的磁场强度为4.5×105 A/m     

RESISTIVITY ANOMALY IN METALLIC GLASSES(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0+AlnT+BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的低温电阻率反常

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0 AlnT BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

Y对Cu基非晶合金形成能力和腐蚀行为的影响

采用铜模吸铸法制备出成分为(Cu50Zr45Al5)100-xYx(x=0,1,2,3,4,5)的合金试样。利用X射线衍射,金相显微镜,差热分析和电化学极化曲线的方法研究了Y对Cu-Zr-Al系非晶合金的结构、玻璃形成能力和腐蚀行为的影响。结果表明,适量Y的添加提高了非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性,当Y含量为2%时合金的过冷液相区宽度为ΔTx=Tx-Tg=64K,约化玻璃转变温度Trg=Tg/T1=0.601,玻璃形成能力γ=Tx/(Tg+T1)=0.409(Tg,Tx,T1分别为非晶合金的玻璃转变温度,晶化开始温度和熔化温度)。非晶合金在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性随Y含量的增加而降低。     

共格沉淀析出过程的微观结构演化相场法模拟

用铜模吸铸法制备了Zr(65-x)Cu17.5Ni10Al7.5Fex(x=0,1,2,3,4,5,at％)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、同步热分析(DSC)、万能试验机和扫描电镜(SEM)研究了Fe对Zr基合金的非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明:适量添加Fe元素有利于提高该合金的非晶形成能力和热稳定性,当Fe含量为x=2时,其内部结构为完全非晶结构,并且此成分具有较高的GFA和热稳定性(△Tx=58 K).Fe元素的适量加入也有利于提高该合金的强度和塑性,其中x=2的块体非晶合金的抗压强度σf、断裂应变εf和塑性应变εp分别高达2338 MPa、12.4％和2.0％.