定向凝固Fe81Ga19合金的组织和磁致伸缩性能

利用区熔定向凝固技术制备Fe81Ga19合金棒,研究不同的定向凝固速度下,Fe81Ga19合金的微观组织、择优取向和磁致伸缩性能.研究发现:随着凝固速率的下降,试样沿轴向生长成柱状晶,晶界数目减少,取向发生改变.凝固速度为10μm/s的Fe81Ga19合金的组织由尺寸较大的柱状晶组成.当凝固速度υ=30μm/s时,试样...     

快淬速度对Fe_(83)Ga_(17)Ce_(0.8)合金微结构和磁致伸缩性能的影响

采用熔炼法和快淬法分别制备了铸态和快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金,研究了快淬速度对铸态和快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金的组织结构和磁致伸缩性能的影响.结果表明,所有合金的基体为Fe(Ga)无序固溶体相,铸态和6m/s快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金中均含有小量的CeFe2相,快淬导致微量非对称结构的DO3相析出.随着快淬速度的增大,合金的磁致伸缩系数绝对值先增大后大幅度减小.6m/s快淬态合金的磁致伸缩系数最大,在外磁场为557kA/m时达到382×10-6.6m/s快淬态合金大的磁致伸缩性能主要来源于合金中形成的CeFe2相和析出的非对称结构的DO3相.     

第三组元(Al、Cu)添加对Fe_(83)Ga_(17)合金相结构和磁致伸缩性能的影响

通过非平衡凝固方式制备Fe83Ga17-xMx(x=0、1、2、3;M=Al、Cu)合金,并对合金的相组成及其磁致伸缩性能进行研究.结果表明:合金保持A2(bcc-Fe(Ga))相结构,Al、Cu均固溶于Fe-Ga合金,添加的Al优先存在于Ga-Ga团簇当中,并与Fe形成bcc结构的Fe-Al固溶体;随着添加量的增大,Cu从基体中析出,并在晶界处富集.Al和Cu均对Fe83Ga17合金磁致伸缩性能产生抑制作用,Cu的抑制作用要小于Al.对于Fe83Ga17-xAlx合金,当x=2时,饱和磁致伸缩值达到最大;添加Cu的试样中,当x=2、3时,饱和磁致伸缩值均达到最大.     

Fe83Ga17合金热处理过程中的磁致伸缩性能和结构分析

实验研究了热处理对〈110〉取向多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩性能的影响.发现Fe83Ga17经过淬火处理后,饱和磁致伸缩应变明显增大.在25 MPa预压力作用下,饱和磁致伸缩应变超过了300×10-6.中子衍射和差热分析实验表明,Fe83Ga17合金在炉冷过程中存在相结构变化,结构变化导致合金磁致伸缩应变的改变,淬火处理能够抑制合金中DO3相的形成,从而使Fe83Ga17合金的磁致伸缩应变增大.     

硼和铬对多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩和室温力学性能的影响

研究了添加B和Cr对多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩和拉伸力学性能的影响. 结果表明:在Fe83Ga17合金中添加原子分数1%的B,不仅提高了合金的磁致伸缩性能,而且还大幅提高了合金的室温力学性能,抗拉强度达到548 MPa,延伸率达到3.56%. B元素以Fe2B相的形式偏聚在晶界,细化了合金晶粒,增加了合金晶界结合力,抑制了沿晶脆断. 添加原子分数2%的Cr,Cr固溶在Fe83Ga17合金中,同时提高了合金的磁致伸缩性能和室温力学性能,(Fe83Ga17)98Cr2合金最大磁致伸缩系数达到7×10-5,延伸率也较Fe83Ga17合金有所增加,达到0.6%.     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的结构、磁致伸缩和MÖssbauer研究

系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x＜0.4时,Tb0 3Dy0 7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCu2立方Laves相结构,晶格常数α随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增加磁致伸缩减小,x＞0.15时超磁致伸缩效应消失;x＜0.15时磁致伸缩在低场下(H≤40 kA/m)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随Al替代量x的增加大幅度降低.M(o)ssbauer效应表明,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成分和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向.室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x＞0.15时,合金完全呈顺磁性;而77K温度下x=0.2时合金仍然呈磁性相.在室温和77K温度时,超精细场Hhf均随Al元素的增加而减小,而同质异能移IS随Al元素的增加而增加.     

热处理对Fe83Ga17合金磁致伸缩和有序-无序的影响

实验研究了热处理对〈110〉取向多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩性能和有序-无序度的影响.发现冷却速度的不同直接影响着合金的有序程度和磁致伸缩性能,部分有序的Fe83Ga17合金样品磁致伸缩性能最好,水中淬火处理后,在20 MPa预压力作用下,Fe83Ga17饱和磁致伸缩系数λs达到298×106.     

热处理对深过冷快速定向凝固Fe-Ga合金组织和性能的影响

Fe-Ga合金后续的热处理工艺同合金的成分配比、制备工艺一样,对合金的磁致伸缩性能有重要影响.采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,制备深过冷快速定向凝固〈110〉轴向取向的Fe83Ga17合金棒材,分别采用高温和低温淬火工艺,研究淬火前后合金的组织和磁致伸缩性能.结果表明:快速定向凝固Fe83Ga17合金从不同温度淬火至室温,合金在TC附近淬火获得较高的磁致伸缩应变,淬火可抑制有序DO3相的形成,与高温淬火工艺相比,在TC附近淬火,只有部分特定区域优先得到淬火,发生modified-DO3相转变,并部分保留高温无序组织,最终获得有序-无序的室温组织,这种组织有利于Fe-Ga合金磁致伸缩性能的提高.     

定向激发深过冷Fe81Ga19合金的组织特性

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法制备过冷度分别为198、270、300K的Fe81Ga19合金,对不同过冷度的Fe81Ga19合金进行定向激发以获得具有轴向择优取向的棒材,并研究其显微组织和择优取向.结果发现:过冷度为198K的合金其凝固组织为细小的粒状晶或准球状晶,过冷度为270K的合金,晶粒尺寸增大,发生多边化转变,形态上表现为等轴晶,晶粒内部存在大量亚晶界;过冷度增加至300K的合金经定向激发后晶粒进一步粗化,晶粒呈一定的取向沿轴向方向排列.X射线衍射分析表明,深过冷Fe81Ga19合金经过定向激发后其凝固组织具有明显的〈110〉择优取向,其中过冷度为270K的合金定向激发后出现有利于磁致伸缩性能的〈100〉取向,并且衍射峰出现劈裂现象,DSC曲线在820℃左右出现一明显的吸热峰,对应于A2+修正DO3→A2的相转变,证明快速凝固的深过冷定向激发Fe81Ga19合金棒材中存在四方结构畸变的新的DO3相结构.     

热处理对<110>取向TbDyFe合金磁致伸缩性能和力学性能的影响

采用区熔定向凝固方法制备<110>取向的TbDyFe超磁致伸缩合金,用管式炉氩气保护,在不同温度下进行2 h的均匀化热处理,研究热处理条件的变化对TbDyFe合金取向、组织、磁致伸缩性能以及力学性能的影响.结果表明:热处理不改变TbDyFe合金的轴向择优取向,热处理后网状的g-稀土相向球状转变,磁致伸缩系数提高,提高的...     

Lead-bismuth-free piezoceramics （Na0.5K0.44Li0.06）Nb0.95Sb0.05O3-Na5.6Cu1.2Sb10O29

Newly developed sintering aid Na5.6Cu1.2Sb10O29 (NCS) and lead-bismuth-free piezoceramics (Na0.5K0.44Li0.06) Nb0.95Sb0.05O3 (NKLNS) were prepared by the conventional solid state reaction. The effects of sintering aid NCS on the electrical properties of NKLNS were investigated. It was found that the addition of a proper amount of sintering aid NCS to NKLNS is effective not only on improving the density and the piezoelectric activity, but also on reducing the dielectric loss of NKLNS. The NKLNS doped with 0.4 mol% NCS has a piezoelectric constant d33 as high as 261pC/N and an electromechanical coupling factor k33 above 60%. These results show that NCS-doped NKLNS is a promising and practicable candidate for lead-bismuth-free piezoceramics.     

Single-negative properties of Ba2Co1.8Cu0.2Fe12O22 and Ba3Co2Fe23.4Zn0.6O41 hexagonal ferrites

The electromagnetic properties of Ba₂Co_1.8Cu_0.2Fe₁₂O₂₂ (Co₂Y) and Ba₃Co₂Fe_23.4Zn_0.6O₄₁ (Co₂Z) were studied by measuring microwave scattering parameters. In the transmission spectra of Ba₂Co_1.8Cu_0.2Fe₁₂O₂₂, a forbidden band emerges due to ferromagnetic resonance, and the permeability will turn to negative in the vicinity of the ferromagnetic resonance frequency. In the complex permittivity spectra of Ba₃Co₂Fe_23.4Zn_0.6O₄₁, the negative permittivity can be obtained due to dielectric resonance. Therefore, Co₂Y and Co₂Z can be used to construct left-handed materials possessing negative permeability and negative permittivity simultaneously.     

TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度;A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布;TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.     

CaO-ZrO2-TiO2-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃陶瓷的制备及化学稳定性研究

玻璃陶瓷是固化处理中、高放废物和α废物较为理想的候选材料之一。研究了特定条件下制备的CaO-ZrO2-TiO2-Al2O3-B2O3-SiO2体系玻璃陶瓷在水淬和空气中自然冷却的两种冷却制度对其结晶行为和显微结构的影响,用粉末浸泡实验方法测试了其化学稳定性。结果表明:自然冷却形成的玻璃陶瓷晶相主要是ZrSiO4和ZrTiO4;在25～70℃范围内,温度对玻璃陶瓷浸出率无明显影响,90℃下浸出率比25℃,40℃,70℃的浸出率高一个数量级;7 d元素总的归一化浸出为1.87 g/m2。     

在Na3AlF6-AlF3-CaF2-LiF-Al2O3体系中低温铝电解

Based on the main physico-chemical properties of Na₃AlF₆-AlF₃-CaF₂-LiF-Al₂O₃ system studied, including liquidus temperature、electrical conductivity and bath density, a laboratory scale vertical discharging aluminum type electrolysis cell of about 100A capacity was run with TiB₂ cathodes and low molar ratio(1.5～2.0) electrolytes at 800～930℃ range. Aluminum metal was obtained with 84.6%～88.3% current efficiencies and 11.54～11.83 kW^.h/kg specific energy consumption.     

关于Euler-致型方程x^2-D1y^2=2s^2和x^2-D2y^2=-2t^2

设D1，D2是无平方因子正整数，该文给出了方程组x^2-D1y^2=2s^2和x^2-D2y^2=-2t^2有本原整数解(x，y，s，t)的必要条件。     

Crystallization Mechanism of Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-F- Glass Containing Cr2O3

The effect of Cr₂O₃ on the nucleation and crystallization of Na₂O-CaO-Al₂O₃-SiO₂-F- glass has been investigated by means of ESR(Electron Spin Resonance), SEM(Scanning Electron Microscope), EDS(Energy Dispersive Specrometer) and so on. Computer pattern recognition is applied to optimize the heat-treatment schedules. The experimental results show that the base glass containing more than 1.5 % (mass fraction) Cr₂O₃ can be nucleated internally and converted to spheroidal crystal glass materials. The spheroidal crystal consisted of fibrous wollastonite crystals radiating from a center. The residual glass phase filled in the interstices between the fibers and between the spherulites. During heat treatment process, the valence states ofchromium changed from Cr6- to Cr3-, and the Cr-spinel solidsolution [CaCr₂O₄] precipitated followed this valence change. At the primary stage of crystallization, the Cr-spinel could act as a nucleating center on which the principal or}stalline phase β-CaSiO₃ grew epitaxially.     

二维磁性NbSi2N4-WSi2N4-NbSi2N4异质结的光生电流效应

采用量子输运方法研究了二维(2D)磁性NbSi₂N₄-WSi₂N₄-NbSi₂N₄面内异质结的光生电流效应.该异质结具有C2v非空间反演对称性,在可见光范围内,用线偏光垂直及倾斜照射时,均能激发显著的光生电流效应,产生自旋极化且偏振敏感的光电流.光电流与偏振角(θ)和入射角(α)均为余弦依赖(cos(2θ),cos(2α))关系.两种照射方式下均能产生纯自旋流及完全自旋极化的光电流.在垂直照射时,能取得完美的自旋阀效应.这些结果表明,二维磁性NbSi₂N₄-WSi₂N₄-NbSi₂N₄异质结在低能耗自旋电子学及低维光电探测领域具有应用潜力.