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。     

CO2毒化对Pd膜表面状态与氢同位素渗透性能的影响

在不同温度的CO2气氛中对Pd膜进行了毒化,将毒化后的Pd膜与氢气反应并测试其氢同位素渗透性能。采用XPS、SEM等检测了CO2在不同温度下对Pd膜毒化后的表面成分与形貌,并对比分析了吸氢前、后的Pd膜表面状态的变化,得出了CO2对Pd膜表面状态的影响规律,探讨了CO2气体的毒化机理。结果表明,CO2分子在Pd表面会解离成为C=O,C-O与O原子,随着温度升高,C=O减少,而C-O与O原子含量增加。当CO2毒化温度达到500℃时,Pd表面会生成PdO并伴有微孔出现,而C-O随温度升高能够稳定吸附于Pd表面。毒化后的试样在常温下进行吸氢反应后表面PdO消失,吸附O含量减少,多孔形貌得到改变。CO2毒化后,由于C-O与O原子在Pd表面吸附并占据了Pd膜表面的氢解离位,从而导致Pd膜透氘能力下降。     

利用纳米钯的受热收缩性制备高洁净度多孔钯材料

采用纳米钯黑做造孔剂并与海绵钯混合进行等离子脉冲放电烧结(SPS)的方法制备多孔钯块体材料。结果表明,纳米钯黑材料在500~550℃受热后会产生明显的收缩,具有良好的造孔效果。由于采用该方法不引入任何杂质,故可在550℃时制备出洁净度与孔隙率(87.88%)高、力学性能好的多孔钯块体材料。该方法也可为其它高洁净度多孔金属材料的制备提供有价值的借鉴。     

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)。     

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。