Effect of Zirconium Content on Microstructure and Magnetic Properties of Nanocomposite Bonded Magnets

Five kinds of bonded magnets with compositions of Nd10.5Fe78.4-xCo5ZrxB6.1(atom percentage x＝0,1.0,1.5,2.0,2.5)were prepared by rapid quenching, post heat treatment and mould-pressing.The microstructure and crystallization behavior were studied by X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA) and atomic force microscopy (AFM). The results suggest that high content of Zr can increase the glass formation ability (GFA) of alloys. When the content of Zr is controlled at a certain level, Fe2Zr with high melting point is formed in the alloys, and grain size is reduced consequently. At the same time, because of Zr addition, the coercivity and squareness of demagnetization loop are obviously improved, and the energy product is accordingly increased. As a result, optimal magnetic properties of Nd10.5Fe78.4-xCo5ZrxB6.1(Br＝0.659 T,Hcj＝628 kA·m-1,Hcb＝419 kA·m-1,(BH)m=73 kJ·m-3) are obtained when x=2.     

SiO_2@Ag@Au复合颗粒的制备与表征

SiO2-金属核壳结构的粒子作为一种复合材料具有广泛的应用前景,其所含金属为贵金属时,其复合颗粒更加受到各界青睐。通过化学镀法在纳米级SiO2表面镀上了均匀厚度的Ag、Au双金属层,成功制备出了SiO2@Ag@Au核壳结构的复合颗粒。并着重研究了活化工艺、还原剂滴加速度、镀液浓度对SiO2表层化学镀的影响,同时对复合颗粒进行了SEM、XRD、EDS表征。     

腐蚀添加剂对Cu-Mn合金制备孔径可控纳米多孔铜的影响

以铜锰单相固溶体为前躯体合金,利用去合金化法,在盐酸腐蚀液中添加适量不同的络合剂、金属盐可制备出成分纯净、孔形貌可控的三维连通纳米多孔铜(NPC)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱(SEM-EDS)、图像分析软件(Image-Pro Plus)对样品的物相、组分、微观形貌和平均孔径尺寸进行表征。结果表明：腐蚀添加剂的种类和浓度对孔结构形成过程和孔形貌具有重要影响。与未添加络合剂相比,添加硫脲、柠檬酸等络合剂后,腐蚀后的样品的孔径和韧带尺寸都发生不同程度的细化,络合常数越大,铜原子表面扩散系数越小,细化效果越明显;添加硫脲后能显著细化多孔结构,NPC平均韧带尺寸可在18～90 nm之间调控,且其浓度越高,孔径、韧带尺寸越小;添加适量金属盐Fe₂(SO₄)₃、CuSO₄、ZnSO₄后腐蚀液中出现副反应,反应速率大幅度提高,孔结构发生粗化,出现韧带尺寸分布呈纳米级和微米级共存的多孔结构,当CuSO₄添加浓度超过20 mmol/L时,多孔样品断裂截面失去初...     

纳米晶SmN/α-Fe及SmO/α-Fe复合材料的吸波特性

通过SmFe合金的氢化.歧化(HD)后并结合低温氮化或氧化法制备出了纳米晶SmN/α-Fe及SmO/α-Fe双相复合电磁波吸收材料.研究表明:在0.5～18 GHz的频率范围内,SmN/α-Fe双相复合电磁波吸收材料介电常数的实部和虚部都比SmO/α-Fe的高,而复磁导率却略低于SmO/α-Fe,两者磁导率虚部μr″均出现两个峰,并且在较宽频带范围内保持较高值;但因SmO/α-Fe双相复合电磁波吸收材料的磁导率和介电常数两者匹配性优于SmN/α-Fe,因而具有更好的电磁波吸收性能,其RL<-20 dB的频段为3.3～10.65 GHz,匹配厚度为1.6～3.95 mm,在4.8 GHz,RL达到最小值-50dB,匹配厚度为2.92 mm.     

多尺度复合结构多孔芯热管的制备及其传热特性

根据热管各部分的功能差异,以纳米多孔铜粉和不规则铜粉为原料,设计并制备了一种新型多尺度复合结构多孔芯热管;该热管蒸发段多孔芯为两层结构,管壁侧为由纳米多孔铜粉烧结而成的小孔隙层,工质腔侧为由不规则铜粉烧结而成的大孔隙层,绝热段和冷凝段多孔芯则均为由不规则铜粉烧结而成的大孔隙层。采用自组装的传热性能测试装置研究了热管的传热性能。结果表明：多尺度复合结构多孔芯的小孔隙层可以提供较高的毛细力,大孔隙层可以提供较大的工质流动通道,从而提升热管传热能力;与单层均匀多孔芯热管相比,多尺度复合结构多孔芯热管表现出了更高的抗重力传热能力,在完全抗重力条件下(倾斜角度为90°)的传热极限功率高达90 W,比由纳米多孔铜粉和不规则铜粉烧结而成的单层均匀多孔芯热管分别提升了2.9倍和2.3倍。     

合金初始组织对纳米多孔铜孔形成和孔结构的影响

通过对铸态、热轧态、固溶态等不同初始组织状态的Cu4Mn6合金进行自腐蚀去合金化制备纳米多孔铜块体材料,研究了合金初始组织对去合金化过程、孔形成和孔微观结构的影响。采用XRD、SEM、EDS等分析了样品腐蚀前后的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明,合金初始组织对去合金化过程和孔结构具有重要的影响,固溶态合金是制备成分纯净、结构均匀的纳米多孔金属的最佳前驱体。铸态和热轧态合金由于Cu元素分布不均,构成贫铜区和富铜区,不利于去合金化过程的进行,腐蚀后形成由纳米孔伴有微米孔的双级孔径结构,而固溶态合金由于其初始组织成分均匀,利于Mn元素的选择性溶解和Cu元素的重组,完成去合金化所需时间最短,Mn残留量最低,去合金化后可形成孔径均匀的三维连通纳米多孔结构。     

生物医用多孔镁的制备及其耐蚀性能研究

选用球形雾化镁粉作为原料,碳酸氢铵做造孔剂,采用粉末冶金法制备出孔径和孔隙率可控的多孔镁。研究了不同孔隙率的多孔镁在仿生体液(SBF)中的腐蚀性能,以及通过碱处理和碱热处理对多孔镁进行表面改性,以提高其在仿生体液中的耐腐蚀性。通过XRD、SEM分别对所制备的多孔镁及表面处理后样品的物相组成、微观形貌进行分析。结果表明:制备的多孔镁具有联通孔、孔径和孔隙率可控等优异性能;多孔镁的腐蚀速率随孔隙率的增加而增高;通过碱处理和碱热处理等表面改性,均有效的提高了试样的耐腐蚀性能,但碱热处理效果最佳。     

NdxFe94-xB6微波磁导率的研究

采用熔体快淬法制备成分为NdxFe94-xB6(x=9.5,10.5,11.5)的纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe材料。研究了稀土Nd含量对该材料的微波磁导率和自然共振峰频率的影响。采用XRD、VSM、矢量网络分析仪等方法对材料相组成、微结构、静态磁性能及微波磁导率特性进行测试分析。结果表明:当Nd的原子百分含量由9.5%增加至11.5%,材料的自然共振峰频率由6.53 GHz增加至15.91 GHz,微波磁导率μ"max由1.59(x=9.5)降至0.56(x=11.5)。     

非传统热处理对纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体磁性能的影响

为改善纳米复相Nd2Fe14B／α-Fe永磁合金微结构以提高磁性能，用熔体块淬和晶化热处理的方法制备纳米复相Nd2Fe14B／α-Fe永磁体，研究快速热处理、磁场热处理及动态晶化热处理等非传统热处理对Nd10.5Fe76.4 Co5Zr2B6.1永磁体组织结构和磁性能的影响。采用XRD、DTA、AFM、TEM等方法对合金的组织结构、晶化行为进行研究。结果表明：与传统热处理相比，非传统热处理不仅可促进快淬NdFeB粉末的品化，降低晶化温度，缩短晶化时间，而且能细化晶粒，增强晶粒间磁交换耦合作用，提高磁性能。Nd10.5Fe76.4Co5Zr2B6.1合金快淬粉末在685℃经6min动态晶化热处理后制得的粘结磁体获得最佳磁性能，剩磁Br为0．684T，内禀矫顽力Hej为685kA／m，磁感矫顽力Heb为439kA／m，最大磁能积(BH)m为79kJ／m^3。     

添加Zr元素对纳米复相Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1粘结永磁体结构和磁性能的影响

采用快淬、热处理及模压成形工艺，制备了成分为Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1（x=0，1．0，1．5，2．0，2．5）的5种粘结永磁体。采用XRD,DTA，TEM等方法对合金的组织结构和晶化行为进行了研究。结果表明：Zr含量的增加可提高材料的非晶形成能力；当Zr添加到一定量时，形成高熔点的Fe2Zr相，产生细化晶粒的作用；添加Zr元素显著地提高了合金的矫顽力，改善了退磁曲线矩形度，从而提高了最大磁能积。Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1永磁体在x=2时获得最佳磁性能，Br=0．659T，Hcj=628kA／m，Hcb=419kA／m，（BH）m=73kJ／m^3。