Fe100-xCux纳米合金材料的结构研究

利用XAFS方法研究机械合金化方法制备的Fe100-xCux(x=0、10、20、40、60、70、80、100,x为原子百分比)合金中Fe、Cu原子的局域环境结构随组成的变化.对于Fe100-xCux二元混合物,当x40时,Fe原子的近邻配位结构从bcc转变为fcc,但Cu原子的近邻结构保持其fcc不变;与之相反,当x20时,Fe原子的近邻配位保持bcc结构而Cu原子的近邻配位结构从fcc转变为bcc结构.XAFS结果还表明fcc结构的Fe100-xCux中Fe的无序因子σ(0.0099nm)比bcc结构的Fe100-xCux中的σ(0.0081nm)大得多;并且在同一机械合金化Fe100-xCux(x40)样品中Fe原子的σ(0.0099nm)比Cu原子的σ(0.0089nm)大.这表明机械合金化的Fe100-xCux样品中Fe和Cu原子可以有相同的局域结构环境但不是均匀的过饱和固溶体,而是fcc或bcc合金相同时存在Fe富集区和Cu富集区.     

组分因子x对机械合金化Fe100-xCux体系结构影响的研究

利用XRD和XAFS方法研究了机械合金化80h制备的Fe100-xCux系统(x=0,20,30,40,60,70,100,x为原子百分比)的晶体结构和Fe、Cu原子的局域配位环境。结果表明,对于高Cu原子浓度的Fe100-xCux(x≥40）样品,Fe和Cu原子的配位环境为fcc结构,对于低Cu原子浓度的Fe100-xCux(x≤20）样品,Fe和Cu原子的配位环境为bcc结构。而x=30左右时,fcc和bcc两相结构共存,但有较大的晶格扭曲和局域结构形变。XRD和XAFS结果还表明,只有当x≤20时,机械合金化的Fe100-xCux系统才能形成较为均匀的合金。否则,近邻配位无序度会在很大的范围内变化,存在Cu富集区和Fe富集区,并不是均匀的过饱和固溶体。     

组分因子x对机械合金化Fe_(100-x)Cu_x体系结构影响的研究

利用 XRD和 XAFS方法研究了机械合金化 80 h制备的 Fe10 0 -x Cux 系统 (x=0 ,2 0 ,3 0 ,40 ,6 0 ,70 ,1 0 0 ,x为原子百分比 )的晶体结构和 Fe、Cu原子的局域配位环境。结果表明 ,对于高 Cu原子浓度的 Fe10 0 -xCux(x≥ 40 )样品 ,Fe和 Cu原子的配位环境为 fcc结构 ,对于低 Cu原子浓度的 Fe10 0 -x Cux(x≤ 2 0 )样品 ,Fe和Cu原子的配位环境为 bcc结构。而 x=3 0左右时 ,fcc和 bcc两相结构共存 ,但有较大的晶格扭曲和局域结构形变。XRD和 XAFS结果还表明 ,只有当 x≤ 2 0时 ,机械合金化的 Fe10 0 -x Cux 系统才能形成较为均匀的合金。否则 ,近邻配位无序度会在很大的范围内变化 ,存在 Cu富集区和 Fe富集区 ,并不是均匀的过饱和固溶体     

机械合金化Fe100-xCux体系的结构

利用XAFS和XRD方法分别研究了机械合金化80 h制备的Fe_100-xCu_x 系统的晶体结构及Fe和Cu原子的局域配位环境.结果表明,当x＞40时,样品中Fe原子的bcc结构消失,Cu原子的近邻结构基本不变,fcc晶格参数随x的增加而减小;当x＜30时, Cu原子的fcc结构消失, Fe原子的近邻结构基本不变,bcc晶格参数随Cu原子的比例减小而增大;而x=30左右时,fcc和bcc结构共存.研究结果还表明, Fe原子和Cu原子的比例不是相差很大时,Fe原子和Cu原子的近邻配位无序度会在很大的范围内变化,说明Fe-Cu二元体系不可能形成均匀的过饱和固溶体,存在Cu富集区和Fe富集区,是由多种物态组成的混合物.     

机械合金化Fe30Cu70二元体系的局域结构研究

利用XAFS和XRD技术,研究机械合金化方法制备的Fe30Cu70二元体系的局域环境结构随球磨时间的变化,当球料比为40：1时,球磨5h,XRD结果表明,bcc结果αFe相的衍射峰几乎消失,只有fcc结构Fe30Cu70合金相的衍射峰存在,随着球磨时间的增加,fcc结构Fe30Cu70合金相的晶格略有膨胀,且晶格参数逐渐增大,XAFS结果显示：在机械合金化过程中,Fe30Cu70样品的Fe原子的近邻结构与Cu原子的近邻结构有不同的变化规律,Cu原子周围的局域晶格结构受球影响不大,但Fe原子周围的局域晶格结构形变较大,其无序度随时间增加而明显增大,所以,机械球磨后形成的Fe30Cu70合金并不是组成均匀的过饱和固溶体,其中既有Cu原子浓度大于化学计量比的fcc结构Cu富集区,又有Fe原子浓度大于化学计量比的Fcc结构Fe的富集区。     

机械合金化Fe30Cu70二元体系的局域结构研究

利用XAFS和XRD技术,研究机械合金化方法制备的Fe30Cu70二元体系的局域环境结构随球磨时间的变化.当球料比为401时,球磨5h,XRD结果表明bcc结构α-Fe相的衍射峰几乎消失,只有fcc结构Fe30Cu70合金相的衍射峰存在,随着球磨时间的增加,fcc结构Fe30Cu70合金相的晶格略有膨胀,且晶格参数逐渐增大.XAFS结果显示在机械合金化过程中,Fe30Cu70样品的Fe原子的近邻结构与Cu原子的近邻结构有不同的变化规律,Cu原子周围的局域晶格结构受球磨影响不大,但Fe原子周围的局域晶格结构形变较大,其无序度随时间增加而明显增大.所以,机械球磨后形成的Fe30Cu70合金并不是组成均匀的过饱和固溶体,其中既有Cu原子浓度大于化学计量比的fcc结构Cu富集区,又有Fe原子浓度大于化学计量比的fcc结构Fe富集区.     

机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe,Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究，结果表明，由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩展，Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中，介Fe和Cu原子的局环境结构随球磨时间的级很大判别，球磨2h后，样品中73％的Cu原子在fcc相，27％的Cu原子在bcc相，21％的Fe原子在fcc相，79％的Fe原子在bcc相，球磨5h，fcc相的Cu原子减少到59％，fcc相的Fe原子则略有增加，为29％，球磨10h后，fcc相的Cu原子比例又增加到86％，fcc相的Fe原子也迅速增加到51％，说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变，继续球磨到20h，样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变，这些结果说明，在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体，同时存在着fcc的Cu富集区，fcc的Fe富集区和bcc的Fe富集区。     

机械合金化Fe70Cu30体系的结构研究

利用XAFS方法对机械合金化Fe70Cu30样品中Fe、Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化情况进行了研究.结果表明,由于Fe和Cu原子分别向fcc的Cu相和bcc的Fe相的扩散,Fe和Cu同时存在于fcc和bcc结构相中,但Fe和Cu原子的局域环境结构随球磨时间的变化有很大差别.球磨2h后,样品中73%的Cu原子在fcc相,27%的Cu原子在bcc相;21%的Fe原子在fcc相,79%的Fe原子在bcc相.球磨5h后,fcc相的Cu原子减少到59%,fcc相的Fe原子则略有增加,为29%.球磨10h后,fcc相的Cu原子比例又增加到86%,fcc相的Fe原子也迅速增加到51%;说明大量的Cu原子扩散到bcc的Fe相后诱导其产生fcc结构相变.继续球磨到20h,样品中Cu原子和Fe原子在fcc和bcc相的比例基本保持不变.这些结果说明,在球磨过程中Fe和Cu并未形成均一的固溶体,同时存在着fcc的Cu富集区、fcc的Fe富集区和bcc的Fe富集区.     

高能球磨对纳米Fe60Ni40系统微结构的影响

利用XRD(X射线衍射)和XAFS(X射线吸收精细结构),研究了机械合金化Fe60Ni40二元金属合金的微结构随球磨时间的变化情况．结果表明：球磨5h,α-Fe和金属Ni的混合物开始形成合金,样品保持原来的bcc和fcc结构;球磨20h,α-Fe的特征配位峰完全消失,样品为比较均匀的fcc结构的固溶体;球磨时间增至40h时,Fe原子的近邻结构又有了新的变化,是由多种物态组成的复相固溶体．用柯西公式计算的结果表明：随着球磨时间的增加,晶粒不断细化,晶格畸变加剧,Ni相的晶格常数与Fe60Ni40合金的物相同步变化．这说明机械合金化过程中,晶格畸变引起的晶格常数的变化是相变的重要因素．     

Al70Cu20Fe10合金微结构的XRD和XAFS研究

采用机械合金化MA(mechanical alloying)方法成功地制备了Al70Cu20Fe10纳米合金.在结构分析中,联合使用传统的XRD(X-ray diffraction)方法与新兴的XAFS(X-ray absorption fine structures)技术,使XRD的长程有序结构和XAFS的特定原子近邻环境两个方面的信息相互补充、互为印证,有效地克服了高度无序体系结构分析的困难.结果表明,机械合金化Al70Cu20Fe10(MA-10 h)合金中的化合物成分是体心四方结构的Al2Cu,Al70Cu20Fe10(MA-20 h和MA-40 h)合金中的化合物成分是简单立方结构的Cu9Al4.     

Understanding atomic-scale phase separation of liquid Fe-Cu alloy

Using liquid Fe 60 Cu 40 alloy as a model, the structure of liquid Fe-Cu alloy systems is investigated in the temperature range 1200 2200 K, covering a large metastable undercooled regime, to understand the phase separation of liquid Fe-Cu alloys on the atomic scale. The total pair distribution functions (PDFs) indicate that liquid Fe 60 Cu 40 alloy is ordered in the short range and disordered in the long range. If the atom types are ignored, the total atom number densities and PDFs demonstrate that the atoms are distributed homogenously in the liquid alloy. However, the segregation of Fe and Cu atoms is very obvious with decreasing temperature. The partial PDFs and coordination numbers show that the Cu and Fe atoms are not apt to get together on the atomic scale at low temperatures; this will lead to large fluctuations and phase separation in liquid Fe-Cu alloy.     

机械合金化Fe100-xNix系微结构的XRD研究

用机械合金化方法制备了Fe100-xNix（x=10、20、30、40）系粉末样品,利用X射线衍射谱方法分别研究了球磨时间和Ni含量对样品微结构的影响,结果表明：Fe70Ni30样品经球磨24h后就形成了过饱和的Fe（Ni）固溶体;经36h机械球磨后的Fe100-xNix样品Ni含量x（x≤40at％）越大,越不易形成单一的过饱和固溶体,且越易诱导α—Fe（bcc）产生向γ—Fe（fcc）的结构相变,相变所需的球磨时间愈短;经球磨相同时间80h后,样品Fe70Ni30有非晶产物生成,而Fe80Ni20仍然是bee结构的Fe（Ni）饱和固溶体,这表明Ni含量也会影响非晶变化的发生．     

化学还原法扩展Fe—Cu系纳米合金fcc相固溶度的研究

利用化学还原法制备了含有少量硼的过饱和Ｆｅ－Ｃｕ固溶合金。ｆｃｃ相的固溶度被扩展至铁含量接近８０％，大大超过了用其它方法制备所能达到的固溶度，并且在退火过程中ｆｃｃ结构相当稳定。ｆｃｃ相的扩展以及相当高的稳定性与硼的存在有关。     

CeNi5—xCux等合金氧化性质研究

在氩气氛下,用高频炉熔炼制成一系列CeNi_(5-x)Cu_x(x=0,1,2,3,4,5)样品。所有样品都经均匀化热处理。样品进行X-射线衍射分析。 对CeNi_(5-x)Cu_x等合金进行了DTA-TG曲线的测定。从得到的DTA-TG曲线可表明CeNi_3-Cu_2的DTA-TG曲线和SmCo_5以及Nd_2Fe_(14)B(Nd-Fe-B型永磁材料中主要物相)的DTA-TG曲线很相似。DTA曲线上最大放热峰可解释为在氧化过程外伴随着CeNi_(5-x)Cu_x等合金的分解。CeO_2,NiO和CuO是CeNi_(5-x)Cu_x氧化产物。     

纳米复合永磁合金Nd9Fe85-xB6Mnx的XAFS研究

为了研究淬火速度及Mn掺杂对纳米复合Nd-Fe－B磁性材料微结构的影响,利用XAFS技术对不同淬火速度的Nd9Fe84.5B6Mn0.5样品及退火和未退火的Nd9Fe84.5B6Mn0.5（x－0．5和1．0）样品,进行了Fe原子局域结构的分析。结果表明,纳为复合Nd9Fe84.5B6Mn0.5噘性材料随着淬火速度的增另,Fe原子的最近邻配位距离单上,而配位无序度的变化较为复杂。退火前,掺杂微量Mn原子进入磁体的Nd2Fe14B主相晶体结构,掺杂量不同对主相局域结构的影响有明显差异。退火后,Mn原子退出磁体的主相结构,进入晶界或产生富集,没有发现掺杂量不同对主相局域 结构的影响,但对整个磁体的磁性仍然有不同的影响。     

The influence of clusters in the melt of Fe80Si10B10 alloy on the subsequent glass-formation

The structure of Fe80Si10B10 alloy melt was investigated by ab initio molecular dynamic simulation from the local atomic environments. It presents that Fe80Si10B10 alloy can be considered as the combination of B-centered prism-like clusters and bcc-like Fe-Si solid solution. The poor glass-forming ability of the alloy has been investigated and can be attributed to the bcc-like environment around Si atoms and the relative high content of pure Fe clusters.     

射频溅射Fe1—xNix／Cu超晶格的结构与磁性

应用射频溅射技术制备了面心立方结构的Ｆｅ１－ｘＮｉｘ／Ｃｕ（ｘ＝０．２６－０．５４）金属超晶格，ＭｇＯ单晶衬底的采用以及在面心立方结构的Ｃｕ上实施外延等措施保证了在Ｎｉ质量分数低至０．２６时Ｆｅ－Ｎｉ合金层仍保持了良好的面心立方的晶体结构，而且直到液氦温区这种面心立方结构仍是稳定的，磁性测量表明，当Ｆｅ－Ｎｉ合金层的Ｎｉ质量分数低至接近因瓦合金成分（ｘ＝０．３５）时，其合磁矩呈下降趋势，即表现出偏