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.     

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。     

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。     

一种高性能铁基纳米晶合金的软磁性能研究

在Finemet合金FeSiNbBCu系列的基础上,设计了Fe75.9Cu1Si13B8Nb1.5Mo0.5Dy0.1合金铁芯,用于研究铁芯的软磁性能.结果表明:Fe75.9Cu1Si13B8Nb1.5Mo0.5Dy0.1的工业化非晶合金带材在铸态下为完全的非晶态结构,真空退火后在非晶基体上析出了α-Fe纳米晶相.Fe...     

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。     

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。     

Fe基非晶及纳米晶在硫酸中的腐蚀研究

利用电化学极化曲线的方法和电化学阻抗技术,研究非晶Fe78Si13B9和纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金在1 mol·L-1的H2SO4溶液里的电化学腐蚀行为;利用X射线衍射仪和示差扫描量热计(DSC),研究该非晶薄带的非晶特性及晶化过程;用扫描电镜观察极化测试后的试样形貌;还研究不同的热处理温度对材料的结构及在1 mol·L-1的H2SO4溶液里耐腐蚀性能的影响.结果表明,纳米晶比非晶合金的耐腐蚀性能要好;随着热处理温度的升高,非晶的耐腐蚀性能得到提高,而纳米晶则降低.     

非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1激波晶化实验研究

用X射线衍射、差热分析、透射电镜分析等研究了激波对非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金的作用，结果表明：激波能使非晶转变为纳米晶，晶化主相α-Fe的晶粒尺寸为20－40nm，晶格常数比纯铁的小，并形成了多种中间相和亚稳相。同时发现在非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1的激波晶化过程中，铜、铌阻止晶粒长大、细化晶粒的作用失效。并讨论了压力和温度在晶化过程中的作用。     

(FeCo)73.5Cu1Nb3Si13.5B9的晶化处理及微结构

采用熔体快淬＋晶化处理方法制备宽度为4mm、厚度为30μm的（FeCo）73．5Cu1Nb3Si13．5B9纳米晶软磁合金,并用XRD和TEM对其微结构进行表征。研究结果表明：（FeCo）73．5Cu1Nb3Si13．5B9于600℃晶化处理15min后具有较高的饱和磁化强度（1、30T）和较小的矫顽力（4．61A／m）;提高晶化温度至700℃,合金的软磁性能迅速降低,饱和磁化强度为1．02T,矫顽力增大至1．95kA／m：于600℃晶化处理5min时,合金主要由非晶构成,同时有少量α-Fe（Si）相;于600℃晶化处理15min后合金由α-Fe（Si）主相和少量残余非晶相构成,α-Fe（Si）相的晶粒粒径约为15nm;于700℃晶化处理15min后,合金由α-Fe（Si）相、残余非晶相和少量Fe3B相构成,α-Fe（Si）相的晶粒粒径约为27．9nm。Fe3B相的形成、α-Fe（Si）相晶粒粒径的长大和晶格常数的增大直接导致合金软磁性能下降。     

对"磁感应强度和磁场强度"的讨论

从电流观点和磁荷观点两个角度讨论了磁感应强度B 和磁场强度H 两个物理量,旨在加深对两个物理量含义的理解.     

磁性套管中磁测斜仪误差建模分析

在利用磁测斜仪测量钻井方位角时,铁磁性套管会对放入其中的测斜仪产生磁屏蔽作用,严重影响了方位角的解算精度。针对该问题,利用ANSYS软件对磁测斜仪环境磁场进行仿真,从而建立磁测斜仪误差模型;并用牛顿迭代法对钻具方位角和套管磁屏蔽系数进行快速解算。最后针对该优化算法的误差校准效果进行数学仿真分析。仿真结果表明,相比于传统解算算法,该方法能够更准确地解算出钻井的方位角。同时,在存在随机白噪声干扰的情况下,当信噪比较低时可以通过多次测量求平均值来减小解算误差。     

磁制冷技术和纳米磁制冷工质的研究进展

综述磁制冷技术的原理和磁制冷工质的研究现状 ,重点介绍了纳米磁制冷工质的研究进展.     

强磁性纳米材料磁稀释体系磁化强度表征的新方法

研究了强磁性纳米材料磁化强度的表征方法,采用永久磁矩和未偶电子为零的无磁性物质作为磁稀释体系,将纳米材料的强磁性稀释后,用Gouy磁天平表征了强磁性纳米材料NiFe2O4磁化强度,探讨了纳米材料粒径与磁稀释体系磁化强度的变化规律.     

行波磁场驱动的磁力传动系统空间磁场数学模型

为提高大间隙、高转速条件下磁力传动系统的可靠性,提出行波磁场驱动的大间隙磁力传动技术,研究磁力传动系统窄间数学模型.首先,分析系统主动磁极(电磁体)磁极状态和从动磁极(永磁体)转动状态之间的关系,确定驱动水磁体转动的电磁体4个磁极状态及切换顺序;其次,基于磁路基本原理,通过磁场分析和建模,以电磁体4个磁极状态之一的NS(N表示其左极、S为右极)为例,对电磁体的空间磁场分布进行研究并建立空间磁场数学模型;最后,以MATLAB为平台对4个磁极状态的空间磁场数学模型进行求解,将求解结果与实验数据进行对比.研究结果表明,电磁体空间磁场数学模型是正确的.     

磁选环柱精选区新型磁系的试验研究

在磁选环柱研究的基础上,针对磁选环柱存在的不足,对磁选环柱精选区磁系加以改进.通过在精选区设置多组多极头电磁铁环轭磁系,实现将大部分磁场能量集中于精选环腔的目的;通过改变相邻两组电磁铁环轭磁系磁极头间的相对位置,使磁性颗粒逆水流方向呈螺旋线轨迹向下运动,从而增加水流对磁团聚的分散作用,提高分选效果.改进后的磁选环柱,在保持金属回收率不变的情况下,品位可提高0.5%.     

磁选环柱精选区新型磁系的试验研究

在磁选环柱研究的基础上,针对磁选环柱存在的不足,对磁选环柱精选区磁系加以改进.通过在精选区设置多组多极头电磁铁环轭磁系,实现将大部分磁场能量集中于精选环腔的目的;通过改变相邻两组电磁铁环轭磁系磁极头间的相对位置,使磁性颗粒逆水流方向呈螺旋线轨迹向下运动,从而增加水流对磁团聚的分散作用,提高分选效果.改进后的磁选环柱,在保持金属回收率不变的情况下,品位可提高0.5%.     

纳米双相钕铁硼永磁合金的织构及磁畴

为开发纳米复合永磁材料高磁能积的潜力,用熔体快淬法制备各向异性的纳米双相快淬带。X光衍射结果表明,Nd9Fe85-xNbxB6(x=0,0.5,1.0)快淬带中存在垂直于带面的Nd2Fe14B[00L]织构,其自由面上的织构强于贴辊面。x=1.0时,在15m.s-1的快淬速度下的择优取向度为94%。磁力显微镜观察表明晶粒间存在强烈的交换耦合作用。x=0.5时的快淬带具有较强交换耦合作用及高织构度,因此具有最佳磁性能。其剩余磁极化强度为1.130T,内禀矫顽力为519.8kA.m-1,最大磁能积为121.2kJ.m-3。     

新型混合径向磁轴承结构及其磁力特性

针对当前永磁偏置径向磁轴承的永磁磁路的磁通密度低,磁力小,缺乏自稳定的问题,提出一种应用于立式轴流泵的新型混合径向磁轴承结构.应用分子电流法及虚位移定理建立新型混合径向磁轴承承载力的非线性模型及其线性化方程,分析得出新型径向混合磁悬浮轴承在径向某个自由度上具有自稳定的特点,且永磁轴承可以减小系统总的位移负刚度.研究结果表明,采用Halbach阵列结构后,混合磁轴承气隙的磁通密得到很大提高.电流刚度和位移刚度与平衡点的初始电流及初始间隙密切相关,在平衡位置附近电流刚度和位移刚度呈线性变化,当气隙增大时仍保持较好的线性度,而当气隙减小时呈现一定的非线性特性.     

起重永磁吊的磁路设计程序与计算

通过对已研制出的十几台起重永磁吊的工业样机的研究,总结出了趣重产吊的磁路设计程序,用磁导法优化设计了宽１ｍ、长１．７ｍ、吸力为４０ｔ的用于起运型钢类钢材的常温方形稀土起重永磁吊的磁路。使其吸重比、吸重成本比、工作磁极面上残余磁场强度均达到较优值。