功能梯度材料：回顾与展望

本文阐述了功能梯度材料的种类、主要制备方法以及国内外研究进展和应用，对该领域的几个重要点问题进行了讨论。此外，提出了一种新的梯度材料制备方法－等离子喷焊法，分析了该法的特点。     

稀土超磁致伸缩材料的磁场热处理研究

超磁致伸缩材料是一种先进的能量转换材料,在高新技术和国防军工领域具有重要的应用价值。在概述TbDyFe超磁致伸缩材料的特点及发展现状基础上,重点介绍了<110>取向材料的磁场热处理研究。在实验方面,采用区熔定向凝固技术制备了<110>取向TbDyFe多晶材料,在略高于居里点温度退火时施加磁场,不改变晶体学择优取向和凝固组织,但能调控初始磁畴分布状态,改变服役时的磁矩运动过程,从而改善材料磁致伸缩和力学性能。在模拟研究方面,建立了基于能量最低原理的磁畴旋转模型,模拟了磁热感生各向异性诱导的初始磁矩再取向过程,得到了形成单轴各向异性的临界值;模拟了感生各向异性强弱对磁致伸缩"Jump"效应的影响规律,探讨了磁场热处理对<110>取向晶体磁致伸缩的作用机理。     

MAGNETOMECHANICAL DAMPING CAPACITY OF <110> ORIENTED Tb0.36Dy0.64(Fe0.85Co0.15)2 ALLOY

采用区熔定向凝固方法, 以480 mm/h速度制备了<110>取向Tb_0.36Dy_0.64(Fe_0.85Co_0.15)₂合金棒. 通过测试在0---0.325 T磁场范围内合金 棒的应力--应变回线, 计算了应力幅σ_m分别为-10,-30和-50 MPa的阻尼系数Δ W/W. 结果表明, 零磁场下的Δ W/W最大; 随磁场强度增大, 同一σ_m条件下的Δ W/W逐渐降低. 在低磁场中, Δ W/W随σ_m的增加而降低; 在高磁场中,  Δ W/W随σ_m的增加而升高. 利用不同预压应力下的磁致伸缩--磁化强度关系曲线, 分析了磁场--应力复合加载条件下非180°磁畴和畴壁的运动形式. 依据局部内应力理论, 解释了合金棒的磁机械阻尼系数随外磁场强度和应力幅值变化的规律.     

砂姜黑土中重金属Cu、Cd、Zn形态分布与土壤酶活性研究

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态特征及其与四种土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶)活性间的关系。结果表明:在砂姜黑土中,残留态Cu、Cd、Zn在总量中所占比例很高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态。在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰结合态>有机态>交换态;砂姜黑土中交换态Cu、Cd、Zn对脲酶活性有显著抑制作用,有机态Cu、Cd、Zn对过氧化氢酶表现为一定程度的促进作用。因此,在砂姜黑土壤中,把交换态Cu、Cd、Zn和脲酶以及中性磷酸酶的活性共同作为评价土壤Cu、Cd、Zn污染程度的主要生化指标是可行的。     

速凝铸带制备工艺的改进

本文对烧结钕铁硼的速凝铸带工艺进行了改进研究。铸带浇铸过程中增加了过渡包,调整浇出口的位置、配合铜辊速度,可以使合金液以较稳定的速度和流量浇到旋转的铜辊上。改进后制备的铸带表面比较光滑,形状非常规则,厚度均一,并且硬磁性相和富Nd相弥散分布,铸带内晶粒大小比较均匀,大部分厚度层间距在3-5μm。最终制备的磁体磁能积比改造前显著提高了约30kJ／m3。     

烟气成分NO和HCl影响活性炭纤维吸附汞的量子化学计算

构建四碳环单层石墨结构作为活性炭纤维(ACF)模型,应用密度泛函理论B3LYP方法,在lanl2dz基组水平上研究了烟气成分NO和HCl对ACF表面吸附汞的微观机理.结果表明:吸附NO和HCl后,ACF表面形成稳定的新构型ACF—NO和ACF—Cl;NO和HCl在ACF表面的吸附属于较强化学吸附,吸附能分别为119.48kJ/mol和348.68kJ/mol;NO和HCl被ACF表面的活性区域直接吸附,形成稳定性较强的化学键,并均匀分布在ACF表面,从而使ACF表面活性区域增加,促进了ACF表面对单质汞的吸附.     

FeSiB非晶软磁复合材料的制备及性能研究

将FeSiB非晶带材通过粉末冶金的方法制备成软磁复合材料。研究了钝化剂溶剂、质量分数及退火温度对材料形貌及性能的影响。采用乙醇作为磷酸钝化液的溶剂,并与水及丙酮溶剂对比。结果表明,水为溶剂时磁粉易被氧化;丙酮沸点低挥发快导致磷酸与磁粉反应不充分;乙醇为溶剂时能够形成均匀致密的磷酸盐包覆层,有利于降低复合材料的损耗。对于采用乙醇作为溶剂时磷酸质量分数(0.2%~0.8%)影响的研究表明,当磷酸质量分数为0.6%时,可获得最低损耗187 mW/cm~3(50 kHz,50 mT)。去应力退火温度低于400℃时,复合材料内应力不能充分释放,导致磁导率低且损耗高。退火温度高于425℃时,在保温过程中α-Fe相析出产生晶化。Fe Si B软磁复合材料在400℃/1 h退火后可获得最佳磁性能。     

纳米复合结构二氧化钛薄膜的制备及其光降解水中若丹明B的能力

用双氧水低温氧化金属钛片的方法制备了TiO2纳米棒阵列,并以该阵列为基体,用浸渍渗透溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列基体的复合结构薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜及光致发光光谱研究制得薄膜的结构和发光性能.结果表明:纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结构,而溶胶-凝胶获得的TiO2为纯锐钛矿结构.在复合构造薄膜中TiO2纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中,其光生电子-空穴对的空间分离效果得到明显改善.用制得的薄膜进行光催化降解水中若丹明B的实验结果显示:复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,其表观反应常数是相同质量的溶胶-凝胶法制备薄膜的3倍,这是因为第二相TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列中促进了光生电子-空穴对的空间分离,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性.     

多电平变流器多载波PWM技术的研究

针对通常用合金化法提高烧结NdFeB磁体耐蚀性的同时使磁性能严重下降的问题，提出了通过元素
Dy、Nb复合添加的方法，提高磁体耐蚀性和磁性能.结果表明，同时添加Dy、Nb元素，不仅可以大幅增加
磁体矫顽力，而且能削减Dy元素添加对剩磁降低的不利影响，使磁能积增大；当w(Dy)=1.0%，w(Nb)=0.8%
时的磁体显微结构较好、综合磁性能优异.磁体耐蚀性随着Dy、Nb元素添加量的增大而提高.因此通过元素
复合添加，可以提高磁体磁性能及耐腐蚀性，使其能广泛应用于腐蚀环境.     

Tb0.36Dy0.64（Fe0.85Co0.15）2-xBx合金的结构和磁致伸缩

研究了Tb0.36Dy0.64(Fe0.85Co0.1)2-xBx(x=0,0.05,0.15,0.30)合金的结构、显微组织和磁致伸缩.结果表明,Tb0.36Dy0.64(Fe0.85Co0.15)2-xBx合金基体仍为MgCu2型立方结构Laves相,合金点阵常数α随B含量增加先减小后增大;当B含量达到x=0.15时,样品中开始有杂相析出.少量B(x=0.05)添加时,合金的饱和磁致伸缩有所提高;随B含量继续增加,合金中形成1∶3相以及富硼相,饱和磁致伸缩急剧下降.