Study of Giant Magneto-Impedance Behavior in Co-Fe Based Amorphous/Nanocrystalline Materials

Giant magneto-impedance (GMI) behavior have been studied in melt spun Co_71-XFe_XCr₇Si₈B₁₄ (X = 0, 2, 3.2, 4, 6, 8, and 12 at%) alloys. The addition of Fe in the system changed the saturation magnetostriction constant from negative to positive values. The GMI property was measured with a driving current of 5 mA and 4 MHz frequency using a spectrum analyzer. The GMI ratio increased with the increase of the applied dc field and became maximum at a field H_k known as the anisotropy field of the materials. The maximum of GMI ratio (GMI_max) depended on the Fe content and was maximum (12%) for Fe = 4 at% for the alloys in the as-melt spun state. Substantial increase of GMI_max to 66% for Fe = 4 at% was observed after annealing the sample at 673 K.     

电沉积法制备纳米晶材料的研究进展

综述了纳米晶的特点，纳米晶材料电沉积制备的原理和方法，介绍了电沉积纳米晶镍及镍基材料的硬度、拉伸性能、应力、耐磨、耐蚀性及热稳定性等性能研究及其应用现状。认为100μm以下的纳米晶电沉积层的高耐蚀耐磨性在汽车发动机、液压活塞等零部件上将会进一步应用，纳米晶镀层的热稳定性还需改善。     

A New Physical Metallurgy Phenomenon—the Shock Wave Nanocrystallization of Amorphous Alloys

Some results of amorphous alloy nanocrystallization by shock wave are presented.Compared with the well known annealing crystallization,these results seem novel and are very difficult to be explained by the diffusion theory,such as nucleation and growth mechanism in the solid state phase transitions.The shock wave crystallization of amorphous alloy is a new metallurgical phenomenon with possibilities for improving the crystallization theory in physics.     

工程金属材料的表面纳米化技术（二）

在表面机械处理方式下，材料表面可以通过强烈塑性变形而实现纳米化，获得表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构。表面纳米化（SNC）技术一方面能为研究形变诱发的纳米化过程和宽尺寸范围内（从微米到纳米量级）结构与性能的关系提供思路，制备理想样品；另一方面能通过纳米化显著地提高金属材料的性能，因此可望在工业上取得实际应用。文章从基本原理、制备技术、结构、性能和化学处理等方面介绍表面纳米化研究工作已取得的进展。     

纳米材料及界面微观结构

综述了近几年来关于纳米材料界面微观结构的研究工作。着重总结了纳米材料界面微观结构的理论模型，阐述了三叉晶界对纳米界面微观结构和性能的影响，以及其他一些与纳米材料界面结构有关的问题。     

铁基非晶及纳米晶合金纤维的研制

通过自主开发的熔融快淬炉制备出了铁基非晶合金纤维,研究了制备工艺参数对纤维几何尺寸、微观形貌的影响,结果表明:转轮线速度、线圈功率(熔体温度)及气氛等对其微观形貌和几何尺寸的影响较大,通过调整优化工艺参数可稳定地制备直径为10～40μm可调的非晶磁性纤维.通过适当热处理可得到双相纳米晶磁性合金纤维.     

铁基非晶、纳米晶带材应用技术研究

分析了铁基非晶、纳米晶软磁材料各性能的作用,及其与产品整机性能之间的关系,介绍了非晶、纳米晶带材热处理工艺的方法及其对产品性能的影响;给出了非晶、纳米晶带材在不同产品应用中的选用原则,并列举了其在几种典型产品中的应用技术要求,对铁基非晶、纳米晶带材在产品中的合理应用进行了研究分析.     

工程金属材料的表面纳米化技术(一)

在表面机械处理方式下,材料表面可以通过强烈塑性变形而实现纳米化,获得表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构。表面纳米4E（SNC）技术一方面能为研究形变诱发的纳米化过程和宽尺寸范围内（从微米到纳米量级）结构与性能的关系提供思路,制备理想样品;另一方面能通过纳米化显著地提高金属材料的性能,因此可望在工业上取得实际应用。文章从基本原理、制备技术、结构、性能和化学处理等方面介绍表面纳米化研究工作已取得的进展。     

对纳米晶体材料的思考

本文从方法论角度思考纳米晶体材料———哲理 ,逻辑思考 ,历史进程 ,微观分析 ,宏观控制 ;并提出六点建议。     

铁基非晶纳米晶涂层组织及磨损性能研究

利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层.采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的磨损性能进行了研究.结果表明:涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;α(Fe,Cr)相纳米晶均匀分布于非晶基体内.涂层的组织均匀,结构致密,平均孔隙率为1.7%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,其失效机制主要为脆性断裂机制.     

纳米晶材料的研究及其进展

纳米晶材料是纳米材料研究领域中的热点之一。本文对纳米晶材料的制备方法、表征、结构、性能及其应用进行了综述。     

Structural and Magnetic Properties of Amorphous and Nanocrystalline CoFeSiB Thin Films

This study examined the structural, magnetic, and transport properties of CoFeSiB films with various Co compositions. The main focus was on two samples, amorphous $hbox{Co}_{74}hbox{Fe}_{4}hbox{Si}_{14}hbox{B}_{8}$ and nanocrystalline $hbox{Co}_{78}hbox{Fe}_{2}hbox{Si}_{12}hbox{B}_{8}$ thin films. The results show that the amorphous film is a typical soft magnetic material, while the nanocrystalline film has a large saturation field. It is believed that in a nanocrystalline thin film, a large saturation field is caused by antiferromagnetic exchange at the boundary between the amorphous and nanocrystalline phases.      

表面纳米化对金属材料耐磨性的影响

材料的磨损起源于表面,金属材料的摩擦磨损性能与表面结构密切相关。利用表面纳米化(Surface nanocrystallization)技术可以在金属材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层,从而大大提高金属的耐磨性。结合国内外学者的研究报道,综述了表面纳米化在金属耐磨性方面的影响,讨论了表面纳米化方法与机理以及表面纳米化影响耐磨性的因素,简述了应用表面纳米化技术改善各种金属材料耐磨性的研究和实用成果,最后进行了总结和展望。     

改性非晶和纳米晶FINEMET合金的显微硬度研究

本文研究了用元素W部分替代典型FINEMET合金中Nb和Fe的新型合金Fe73.3Cu1 Nb1 .5W1 .7Si1 3.5B9,在淬火态和不同退火温度及保温时间下 ,结合不同载荷大小和加载时间测试合金带芯部的显微硬度。随着纳米晶化的进行 ,自由体积缺陷含量和纳米晶晶界比例的变化会显著影响Fe73.3Cu1 Nb1 .5W1 .7Si1 3.5B9合金的显微硬度 ;合金在非晶态下有一定的压痕尺寸效应 ,而经过 4 5 0℃和 6 0 0℃退火 1h ,压痕尺寸效应消失 ;在 5 5 0℃退火温度下 ,在 0 .1kgf～ 0 .2kgf之间压痕尺寸效应不明显 ;合金的显微硬度变化趋势不符合超塑性波动公式。     

大尺寸纳米材料制备的研发现状

结合近年来超细晶材料制备的研究状况,以纯铜为例综述了几种新的制备超细晶材料的方法,并对比其各自特点,说明了制备大尺寸纳米材料的必要性.     

Fe基非晶/纳米晶粉末的放电等离子烧结及磁性能

研究了SPS温度对球磨熔体快淬Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅粉末以及MA Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_{13 5}B₉ 和Fe₈₀C_o4Nb₇B₉纳米晶粉末的烧结块体合金组织结构与磁性能的影响.结果表明: (1)在30MPa/5min条件下,块体合金相对密度随着烧结温度的升高而增加,当烧结温度为1000℃时,Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁5合金相对密度已达99%以上,当烧结温度进一步升高至1050℃后, Fe_73.5Cu1Nb₃Si1_3.5B₉和Fe₈₀Co₄Nb₇B₉合金相对密度也达到99%;(2)烧结块体合金的主要组成相为α-Fe相,尚存在少量的第二相金属间化合物,这些块体合金α—Fe相的晶粒尺寸均处于纳米级范围内,以Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅块体合金的晶粒尺寸为最小,其平均晶粒尺寸约50nm; (3)随着烧结温度的升高,这些块体合金的饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力H_c随之降低,以Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅块体合金的矫顽力H_c(4.1kA·m^-1)最低.     

非晶复合材料制备与性能

总结了近年来本课题组在外加强化相非晶复合材料制备方面取得的主要研究结果。通过制备过程凝固控制获得了性能优异的非晶复合材料,其中金属W/Zr基非晶合金双连续相复合材料压缩强度达到3 450 MPa,压缩应变为48%;金属Ti/Mg基非晶合金双连续相复合材料压缩强度达到1 750 MPa,塑性应变为30%;8%Nb颗粒/Mg基非晶复合材料压缩强度达到900 MPa,塑性应变为12.1%;6%S iC颗粒/Zr基非晶复合材料压缩强度达到2 230 MPa,塑性应变为3%。     

非晶态焊接材料的特性及其应用

非晶态焊接材料是一种极有应用前景的新型焊接材料.综述了非晶态焊接材料和晶态材料相比的特点、非晶态焊接材料的制备技术、典型非晶态焊接材料及其应用,并对非晶态焊接材料研究发展趋势提出了几点看法.