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铁基非晶及纳米晶合金的因瓦效应研究

因瓦问题涉及到3d过渡族金属及合金的铁磁性起源,因此一直是磁性物理学中最重要的研究课题之一。本文系统地研究了Fe-Zr基非晶态因瓦合金的各种反常特性及其相互联系,重点在于弥补晶格动力学研究方面的空白。从实验中发现了若干新现象,并从电子—声子相互作用角度提出了关于因瓦问题的新见解。此外,讨论了铁基纳米晶合金中与因瓦效应相关的几个问题。具体内容如下:1.非晶态Fe-Zr基(TM-TM)因瓦合金的各种宏观(静态)反常特性及其相互联系。本文用过渡族铁磁性元素Co和反铁磁性元素Cr取代非晶态Fe_(90)Zr_(10)因瓦合金中的Fe,测量了非晶态Fe-(Co,Cr)-Zr系列合金的热膨胀曲线,R-T曲线,饱和磁矩及其随温度的变化,分析了平均价电子数N_(eff)的变化对磁体积效应、电阻行为及磁性的影响,结果表明:(1)自发体积磁致伸缩ω_s在N_(eff)≈8.2处出现明显峰值,这与已报道的非晶态Fe-B基(TM-M)合金类似,从而证实  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

《金属功能材料》2002年05期
金属功能材料

Fe_(42.5)Co_(42.5)Nb_7B_8纳米晶合金

在近几十年来 ,对于磁性器件 (如变压器和感应器件等 )用的非晶和纳米晶的研究和开发十分活跃。一些典型的纳米晶合金如FINEMET(Fe73 5Si13 5B9Nb3Cu1)和NANOPERM (Fe88Zr7B4 Cu1) ,其纳米晶组织在其优越的软磁性能上起着重要作用。新近开发的纳米晶软磁合金HITPERM (Fe4 4Co4 4Zr7B4 Cu1) ,其显微组织主要是粒径 10~ 2 0nm的α′ -FeCo纳米晶粒所组成 ,大大改善了高温磁性能。但是HITPERM合合的矫顽力 ,在室温下大约为 2 0 0A...  (本文共2页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

铝基非晶/纳米晶合金复合材料制备及动态力学行为

本文对气雾化铝基合金粉末的组织与性能、放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)过程中烧结工艺参数优化、分离式Hopkinson压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)动态力学加载和模拟防护性能进行了研究。以上研究对掌握合金材料在高冲击载荷下的力学性能、变形损伤的演化规律、探索改善其力学性能和拓展其工程化应用具有理论指导意义。采用氩气雾化的方法制备了Al-Ni-Y-Co-La非晶/晶态合金粉末。气雾化粉末多呈规则的球形,粉末的平均粒径为35μm,平均冷却速度为105~106 ℃/s。随着气雾化粉末粒度的增加,其凝固组织发生了从非晶相到非晶相、面心立方晶相Al、正交晶相Al4Ni Y和六方晶相La7Ni3复合组织的转变。在尺寸最大的粉末中发现了一种面心正交结构的新晶态相,其晶格常数为a=15.92?,b=15.64?,c=4.08?。粉末凝固过程中热力学(焓值)与动力学...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

非晶和纳米晶合金高频变压器磁芯和绕组的特性研究

随着电力系统的发展和工业应用的广泛需求,高频变压器在电力电子中得到了普遍应用,尤其是在近几十年得到了极大的关注和长足的发展。基于非晶和纳米晶合金优异的电、磁及电磁复合特性,其广泛应用于高频变压器的磁芯。本文对非晶和纳米晶合金磁芯的高频变压器进行了研究,对高频变压器优化设计中存在的主要问题进行了讨论,对非晶和纳米晶合金这两种新型软磁材料的磁特性、绕组的涡流效应、分布参数的计算、损耗计算以及优化等问题进行了深入研究。首先,制作了两个非晶和纳米晶合金磁芯,通过环形样件法对非晶和纳米晶合金磁芯的高频磁特性进行了测量。根据实验数据,绘制了非晶和纳米晶合金磁芯在不同频率下的磁滞回线以及损耗曲线,通过斯泰因梅茨方法和损耗分离方法,计算得到了非晶和纳米晶合金磁芯的损耗系数。结果表明,同样条件下,纳米晶合金的磁芯损耗比非晶合金的要小。通过有限元方法计算并分析了因带材端部效应而引起的磁芯附加损耗,通过分析影响端部效应的因素,研究了端部效应对磁芯损耗...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

纳米晶合金晶粒组织和物相稳定性的第一性原理计算研究

纳米晶合金相比同成分的传统粗晶材料通常表现出更为优越的力学性能和功能特性。但在实际应用中,纳米晶合金材料的稳定性是其批量制备加工和规模化工程应用的主要瓶颈。因此,纳米晶合金的稳定性影响因素和调控机理是纳米材料领域的研究热点。本文紧密围绕纳米晶合金热稳定性和相稳定性的科学问题,构建了基于第一性原理的热力学和动力学耦合计算模型。基于系统的模拟计算,研究了锂离子电池功能材料领域和高强度结构材料领域具有代表性的4类体系:纳米晶Li_2C_2、Li-Si、Cu-Zn和W-Sc体系。从理论上预测了纳米晶合金的内禀特性、热稳定性、相稳定性和不同条件下的稳定性强化机制,基于计算结果优选出兼顾高稳定性和使用性能的材料体系,为纳米晶合金材料的设计研发提供了理论依据和可行途径。主要研究内容和结果如下:首先,针对纳米晶合金化合物体系建立了第一性原理/热力学耦合模型。该模型能够获得包含晶粒尺寸和温度变量的晶界吉布斯自由能,同时能够对材料晶粒内部和表面的电...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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含Ge的FeCo基纳米晶合金结构及高温磁性能研究

本文主要研究了掺杂Ge的(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_(9-x)Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1,3)和(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)两个系列的纳米晶合金的微观结构和高温软磁特性。实验中采用差式热量扫描法(DSC)测量淬态合金的晶化温度;X射线衍射技术(XRD)分析淬态和纳米晶合金的微观结构,利用实验室自制的高温磁导率测量仪获得非晶态合金的居里温度(T_c~(am))以及初始磁导率(μ_i)随温度变化的情况。主要分析了(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_(9-x)Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1,3)中Ge替代B以及(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)中掺杂Ge对合...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>