Fe基非晶软磁合金的纳米晶化及磁性

研究了Fe78Si9B13,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9,Fe74Cu1Mo2Nb1Si13B9三种非晶软磁合金在753～853K温度间等温退火1h后的纳米晶化行为和磁性,实验证明Cu,Nb和Mo元素的加入有助于提高晶化温度,稳定非晶组织.同时采用差热分析和X衍射仪分析了三种合金的晶化相,测量了其磁滞回线,结果表明1#,2#,3#合金分别在753K,813K,753K退火1h后可获得优良的综合软磁性能.     

Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶合金的晶化动力学研究

采用单辊熔体快淬法在大气环境中制备Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶合金薄带,利用差示扫描量热分析和X射线衍射分析进行非晶合金的晶化动力学研究,计算出Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶薄带的晶化激活能分别为349、262、332 kJ/mol,其Avrami指数分别为1.95、2.14和2.00.结果表明,随着升温速率的提高,Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶薄带的起始晶化温度和晶化峰值温度相应升高;以Mo部分替代Nb降低了非晶合金的晶化激活能;α-Fe(Si)软磁相具有扩散控制的低维形核和生长的晶化机制,且形核率逐渐减小.     

Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)Mo_x(x=1,2,3)非晶合金的晶化动力学研究

采用单辊熔体快淬法在大气环境中制备Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶合金薄带,利用差示扫描量热分析和X射线衍射分析进行非晶合金的晶化动力学研究,计算出Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶薄带的晶化激活能分别为349、262、332 kJ/mol,其Avrami指数分别为1.95、2.14和2.00。结果表明,随着升温速率的提高,Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xMox(x=1,2,3)非晶薄带的起始晶化温度和晶化峰值温度相应升高;以Mo部分替代Nb降低了非晶合金的晶化激活能;-αFe(Si)软磁相具有扩散控制的低维形核和生长的晶化机制,且形核率逐渐减小。     

低频脉冲磁场处理Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金的磁致伸缩

用低频脉冲磁场处理Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金试样,用透射电镜分析处理后样品的结构,用自制磁致伸缩测量仪测定处理前后样品的磁致伸缩系数。结果表明,低频脉冲磁场处理后的非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9发生了纳米晶化,处理后非晶合金的磁致伸缩系数比原始样品减小很多,使非晶合金的软磁性能得到改善。     

低频脉冲磁场处理Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金的磁性能研究

用低频脉冲磁场处理Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金试样,用X射线衍射仪、透射电镜和交变梯度磁强计(AGM)对处理前后样品的结构和磁性能进行分析和测试。结果表明,低频脉冲磁场处理后的非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9发生了纳米晶化,晶化相为α-Fe(Si),晶粒尺寸约2~10nm,处理后非晶合金的磁性能有了显著的提高。     

Co66Fe4Mo2Si16B12结构与磁性能的研究

采用铁芯测试仪测得合金样品的初始磁导率随温度的变化曲线,定出居里温度;用磁化强度小角旋转法测量非晶及晶化合金条带的饱和磁致伸缩系数λs;研究了不同温度退火后Co66Fe4Mo2Si16B12合金的磁性.结果表明:Co66Fe4Mo2Si16B12合金经退火后非晶相和剩余非晶相的居里温度随退火温度升高而提高;Co66Fe4Mo2Si16B12合金经高于500℃退火后磁性能变坏,是饱和磁致伸缩系数变大所致.     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_2Si_(13.5)B_9Ni_1非晶合金的晶化动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)研究了Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶的纳米晶化动力学。结果表明,晶化过程分为两步完成,晶化初生相为Fe3Si.第一晶化过程的晶化开始温度Tx1、峰值温度Tp1与扫描速度β的对数之间存在着线性关系,分别为:Tx1=736.52+8.67lnβ和Tp1=743.9+12.7lnβ.采用Kissinger方法和Ozawa方法计算Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶合金晶化的表观激活能Eа分别为435.2kJ/mol和441.1 kJ/mol,而成分为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的表观激活能大约为410 kJ/mol,表明Ni部分替代Nb后合金的热稳定性提高。第一晶化反应的局域激活能Ec(α)随晶化体积分数α不断下降,Avrami指数表明该非晶合金的晶化为扩散控制的三维晶粒长大过程。探讨了用Ni元素部分替代Finemet合金中Nb元素后非晶合金热稳定性提高的原因。     

树脂基磁性复合材料的软磁性能研究

以环氧树脂为基体,以经退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体为增强材料,制备了树脂基磁性复合材料.并研究了非晶粉体退火条件对复合材料的起始磁导率、电感和品质因数的影响.结果表明:以经550℃×0.5h退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉体为组元的复合材料的起始磁导率最大、电感最大、品质因数最大.     

树脂基磁性复合材料的软磁性能研究

以环氧树脂为基体,以经退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体为增强材料,制备了树脂基磁性复合材料。并研究了非晶粉体退火条件对复合材料的起始磁导率、电感和品质因数的影响。结果表明:以经550℃×0.5h退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉体为组元的复合材料的起始磁导率最大、电感最大、品质因数最大。     

非晶软磁合金Fe73.5 Cu1Nb3Si13.5 B9的退火处理与性能研究

研究了非晶软磁合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9在753～953K温度间等温退火后的纳米晶化行为和性能.实验证明,Cu和Nb等元素的加入有助于提高晶化温度、稳定非晶组织.同时采用差热分析和X衍射仪分析该合金的晶化相,退火后在非晶基体上析出单一的bcc结构的α Fe(Si)固溶体,在813～873K温度范围内可获得由非晶和纳米晶组成的双相组织,平均晶粒尺寸可达8～11nm.该合金在813K退火1h后可获得优良的软磁性能,即矫顽力为0.0703A/m,饱和磁化强度为105.9451Am2/kg,实现了延性和磁脆性的最佳配合.     

均匀化处理对Fe基中熵合金组织及力学性能影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金. 通过建立均匀化动力学方程,研究了均匀化温度和时间对力学性能的影响.对(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金分别在873、973、1 073、1 173、1 273 K进行6 h均匀化处理,研究其组织结构和压缩性能的关系.结果表明:通过施加均匀化处理使合金元素均匀分布、偏析显著减少,1 173 K均匀化处理后合金具有好的相稳定性,仍为fcc结构.在1 173 K时,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金的压缩力学性能最优,其抗压强度及塑性应变分别为3 992.4 MPa和35.75%,且实验结果与均匀化扩散动力学方程计算预测相符.     

非晶态Fe-Zr-B-Dy合金的制备与磁热性能

非晶态磁热合金材料可以在很宽的温度范围内实现较大的磁制冷容量,其中铁基非晶态磁热合金因其具有近室温的磁熵变区间和低廉的成本受到广泛关注.本文通过感应熔炼铜辊甩带的方法成功制备出了一系列Fe_89?xZr₇B₄Dy_x(x=1,2,3,4)非晶态合金,并对其非晶形成能力和磁热性能进行了系统测试和分析.随着Dy含量的增加,该合金的玻璃形成能力得到改善,居里温度从296 K增加到334 K.磁熵变峰值和制冷能力也随着Dy含量的增加单调增长,在3 T的外加磁场下,Fe85Zr7B4Dy4合金的最大磁熵变达到了2.45 J K^?1 kg^?1,制冷能力为235 J kg^?1,相对于三元Fe-Zr-B体系,同一磁场下的磁熵变峰值提高60%以上.该非晶态合金原材料成本低廉,其磁热性能随着成分变化可以调控,居里温度远低于玻璃转变温度,能够保证材料在使用过程中的结构稳定性,有成为近室温的磁制冷工质的潜力.     

Hf-Co-B-W合金薄带的结构和磁性

通过在Hf₁₅Co₇₈B₇合金中添加微量W的方法, 制备Hf_15-xCo₇₈B₇W_x(x=0,1,2,3)快淬合金薄带, 并利用磁性测量、 X射线衍射、 热磁分析与扫描电子显微镜考察其磁性能、 相组成[KG*8]和微结构. 结果表明： Hf₁₅Co₇₈B₇合金中添加适量的W可明显提高其矫顽力（H_C）; Hf₁₃Co₇₈B₇W₂ 薄带由Co₇Hf相及少量fcc-Co相组成, W原子进入Co₇Hf相的晶格中, 使Co₇Hf相的Curie温度（T_C）降低, 磁晶各向异性场（H_a）增加; 合金的晶粒尺寸明显减小.     

Zr50.5Cu36.5Ni4Al9块体非晶合金低温动态压缩特性

通过铜模铸造法制备Zr_50.5Cu_36.5Ni₄Al₉块体非晶合金. 利用分离式霍普金森杆（SHPB）,S-4800型扫描电镜等测试分析手段,研究Zr_50.5Cu_36.5Ni₄Al₉块体非晶合金在室温（25℃）和低温下（-40℃）动态压缩特性和断口形貌特征. 结果表明:在动态压缩载荷作用下,Zr_50.5Cu_36.5Ni₄Al₉块体非晶合金抗压强度随载荷增加而降低. 在-40℃低温条件下,动态抗压强度具有低温敏感性. 在室温条件下,Zr_50.5Cu_36.5Ni₄Al₉块体非晶合金断口微观形貌特征主要是脉状花样,伴随裂纹和非晶合金熔化现象;在-40℃ 低温条件下,Zr_50.5Cu_36.5Ni₄Al₉块体非晶合金微观形貌特征主要是鱼骨状花样.      

3 MeV 金离子辐照Ni60Nb40 非晶合金及Hastelloy-N 合金的辐照损伤研究

使用 3 MeV 金离子对Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金和Hastelloy-N 合金进行剂量为2.3×10¹⁵ cm^–2 和5×10¹⁶ cm^–2 的辐照实验。X 射线衍射(XRD)数据表明, Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金的非晶态在室温辐照下非常稳定, 而Hastelloy- N 合金在辐照后有明显的微观应变增加。同时纳米压痕分析表明, Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金的辐照软化和Hastelloy- N 合金的辐照硬化主要由原子移位损伤造成。使用原子力显微镜(AFM)测量半遮挡的辐照方法制造的肿胀台阶, 发现两种材料的辐照肿胀效应相差不大。扫描电子显微镜(SEM)观察发现, 室温条件下3 MeV 金离子导致Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金表面发生黏性流动的临界剂量大于2.3×10¹⁵ cm^–2, 而且发生线性流动的临界剂量具有不均匀性, 推测是由机械抛光时产生的表面应力造成。由于黏性流动可以有效修补表面缺陷, 所以Ni₆₀Nb₄₀ 非晶合金有希望作为抗腐蚀抗辐照涂层材料。     

P(MAA-co-AAm)/Fe_3O_4交联磁性复合微球的表征与药物释放研究

磁性高分子微球是利用微胶囊化方法,使有机高分子与无机磁性粒子Fe₃O₄结合起来形成的具有磁响应性的高分子微球.对以聚(甲基丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(MAA-co-AAm))为高分子基材、四氧化三体(Fe₃O₄)为磁性内核通过化学方法制备的 P(MAA-co-AAm)/Fe₃O₄磁性复合微球性能进行了表征.扫描电镜(SEM)照片显示,复合微球呈现明显的交联结构特征,分散性较好.将茶碱负载到P(MAA-co-AAm)/Fe₃O₄磁性交联复合微球上,对其药物释放情况研究表明,在pH值为7.4的碱性缓冲溶液及去离子水中茶碱释放速率较快,在8 h左右达到释放平衡; 而在pH值为1.4的酸性缓冲溶液中,茶碱的释放缓慢,表明P(MAA-co-AAm)/Fe₃O₄磁性复合微球有很好的pH值响应性.因此,载药交联微球在酸性胃液和碱性肠道液中能够自动调节药物释放速率,具有靶向药物释放效果,P(MAA-co-AAm)/Fe₃O₄交联磁性微球可做为靶向药物载体.     

非晶Co基软磁合金巨磁阻抗效应研究

巨磁阻抗可应用于微型高灵敏度磁传感器．我们研究了三种非晶合金薄带的巨磁阻抗效应．实验表明,在一定频率范围内提高测试频率,磁阻抗效应有明显提高;适当温度的退火也有助于磁阻抗效应的提高．其中成分为Ｃｏ７０Ｆｅ４．５Ｎｉ４Ｎｂ１Ｓｉ１２．５Ｂ８的非晶合金带的效应最显著,制备态非晶样品在频率为 ５ＭＨｚ下达 １２０％左右,经过退火处理的非晶样品在 ５ＭＨｚ下的效应可达４００％左右。     

快淬速度对Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁材料相结构和磁性能的影响

采用熔体快淬法在不同快淬速度下制备了Nd8Fe86B6合金中Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶薄带．用X射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）测量了薄带的相结构和磁性能．结果表明：Nd8Fe86B6合金的最佳快淬速度为18m/s，在此条件下制备的合金薄带平均晶粒尺寸细小．综合磁性能好；合金薄带的平均晶粒尺寸为24．4nm，磁性能为Br=0．69T。Br/Bs=0．66。Hc=296．1kA/m．     

磁性微球的改性及其固定化铁还原菌的性能

以油酸、聚乙二醇、柠檬酸钠和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,采用化学共沉淀法制备4种改性磁性微球.通过粒度测定(PSD)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TGA)、磁强度测定(VSM)对各种磁性微球进行表征,并对比各微球固定化铁还原菌后还原Fe(Ⅲ)EDTA的性能,最终确定最佳的磁性微球改性条件.结果表明:APTES改性的Fe₃O₄磁性微球固定化铁还原菌效果优于其他改性微球,其最佳条件为APTES投加量8 mL,1 mg铁还原菌需1.5 g磁性微球进行固定化;APTES-Fe₃O₄固定化铁还原菌后连续使用5次,其Fe(Ⅲ)EDTA还原效率仍可保持在90%以上.     

不同覆盖措施对梁山慈竹出笋和竹笋适口性的影响

【目的】梁山慈竹(Dendrocalamus farinosus)主要以材用为主,开发其笋用价值,可提高丛生竹经济效益,同时为丛生竹笋用培育提供参考。【方法】以梁山慈竹为研究对象,采用4因素3水平正交试验设计,探讨不同覆盖材料(A₁.土壤;A₂.竹屑;A₃.糠壳)、覆盖厚度(B₁.0 cm;B₂.15 cm;B₃.30 cm)、施肥量(C₁.0 kg/丛;C₂.1.0 kg/丛;C₃.1.5 kg/丛)和覆盖时间(D₁.4月15日;D₂.4月30日;D₃.5月15日)对梁山慈竹出笋和竹笋适口性的影响;共进行9次试验处理(T1.A₁B₁C₁D₁;T2.A₁B₂C₂D₂;T3.A₁B₃C₃D₃;T4.A₂B₁C₂D₃;T5.A₂B₂C₃D₁;T6.A₂B₃C₁D₂;T7.A₃B₁C₃D₂;T8.A₃B₂C₁D₃;T9.A₃B₃C₂D₁),分析测定了其出笋量、成竹率、胸径,竹笋可食率、外观形态以及呈味物质的变化。【结果】梁山慈竹竹丛覆盖可降低其出笋而促进成竹生长,覆盖后,竹笋可食率提高38%,且以覆盖15 cm厚度的可食率最高,达47%,笋箨由暗沉的深绿色变为鲜亮的紫红色;苦味氨基酸含量、占比显著下降,鲜味氨基酸占比相对升高,草酸、单宁含量显著下降,竹笋苦涩味明显减弱,口感显著提升,以T5处理(A₂B₂C₃D₁)表现最好;本试验发现施用氮磷钾复合肥对梁山慈竹出笋、成竹和生长没有显著影响。【结论】竹丛覆盖可适度调节梁山慈竹出笋成竹,显著改善竹笋品相和适口性,覆盖不受材料、时间限制,在竹笋出土前覆盖即可,采笋则以笋尖突破覆盖物时为宜。