晶粒尺寸对气相沉积薄膜磁取向生长的影响研究

为了研究强磁场下薄膜取向生长规律,采用真空蒸发气相沉积法分别制备了不同磁场方向生长的Zn和Bi薄膜.XRD结果发现磁化率差异较小的Zn薄膜在4T时产生了明显的取向生长,而磁化率差异较大的Bi薄膜在5T磁场强度还没有发生取向生长.SEM结果显示Zn薄膜和Bi薄膜晶粒尺寸上有明显的差别,利用Zn薄膜在4T磁场下的取向建立晶粒尺寸和取向生长的对应关系,提出薄膜发生取向时晶粒的磁化能须大于热能kT的420倍.薄膜是否发生取向生长取决于三个因素:薄膜单个晶粒的大小V,材料不同晶向的磁化率差异Δ关键词： 强磁场 磁取向 薄膜生长 材料电磁加工     

稳恒磁场对Fe-Fe50 wt.%Si扩散偶中间相生长的影响

本文考察了Fe-Fe50 wt.%Si扩散偶在1200℃ 无磁场以及稳恒磁场下扩散层生长规律. 利用真空浇注强制冷却技术制备Fe-Fe50 wt.%Si扩散偶, 将制备的扩散偶进行1200℃不同磁感应强度下的热处理. 对获得热处理后试样进行SEM与EDS线扫描分析, 结果表明, 无论无磁场还是稳恒磁场下Fe-Fe50 wt.%Si扩散偶均生成两个扩散层, 即FeSi相层和Fe-Si固溶体层, 并且发现0.8 T下的两个扩散层宽度均小于0 T磁场下试样. 按照抛物线规律, 计算了扩散偶中间扩散层的互扩散系数, 发现0.8 T磁场下FeSi相层和Fe-Si固溶体层的互扩散系数较无磁场下 分别降低了26.7%与34.1%. 通过对磁吉布斯自由能的计算, 发现0.8 T磁场对扩散激活能Q的影响不足以影响扩散过程. 但扩散过程中原子振动频率ν会受到磁场的影响, 进而影响扩散常数D₀, 磁场对原子振动频率的影响可以用拉莫尔旋进理论进行解释. 关键词： Fe-Fe50wt.%Si扩散偶 稳恒磁场 FeSi相 Fe-Si固溶体     

钇对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf合金显微组织和力学性能的影响

采用压缩实验研究了在应变速率为 1 94× 10 - 3s- 1 时随着温度的变化不同Y含量对铸造NiAl 2 8Cr 5 5Mo 0 5Hf合金力学性能的影响 ,同时 ,运用扫描电镜 (SEM)及其能谱和X射线衍射 (XRD)方法分析了合金的显微组织。结果表明 ,加入Y后 ,合金的显微组织随Y含量的增加而逐渐得到细化 ,表现为共晶团的数目增多 ,共晶团内的Cr(Mo)纤维层间距减小 ,胞界处的Cr(Mo)棒减小 ;当Y含量达到 0 1% (质量分数 )时 ,在NiAl和Cr(Mo)的相界处形成稀土化合物Ni1 7Y2 和Al3Y ,削弱了界面结合力 ,导致屈服强度和塑性下降。此外 ,压缩实验测得在不同温度下 ,0 0 5 %Y含量的合金的压缩强度和压缩率优于其它Y含量的合金 ,所以适量Y可以改善NiAl 2 8Cr 5 5Mo 0 5Hf从室温到高温的强度和塑性     

强磁场对真空蒸镀制取Te薄膜的影响

采用强磁场下物理气相沉积方法,在单晶硅、玻璃板和聚乙烯（PET）基片上真空蒸发制取Te膜.结果显示在三种不同的基片上生长Te膜时,4 T强磁场能够加快Te膜的形核长大,增大Te膜的颗粒尺度,使晶粒〈011〉方向取向性增强. 关键词： 真空蒸镀 强磁场 晶面取向 Te薄膜     

强梯度磁场下金属熔体中析出相晶粒迁移的动力学研究

建立了梯度磁场下金属熔体中晶粒迁移的一般动力学模型，导出了磁场对导电熔体黏度的影响规律，得到了迁移速度的解析解和迁移距离的分析解.导电熔体的有效黏度随磁场强度的平方成线性递增关系.迁移速度达到终极速度的时间为10^-3s数量级.终极速度随着磁场强度的增加而迅速减小，表明强磁场对晶粒迁移有抑制作用.迁移距离和迁移率与磁场分布密切相关.为观察初晶硅的迁移状况，将Al-18wt%Si合金在650℃保温60min后，施加强梯度磁场（B_z=5 T，B_zdB_z/dz=-224T²·m^-1）对熔体作用不同时间并淬火，结果表明，晶粒半径大于等于40μm的初晶硅在120s内大部分完成迁移，与理论计算符合. 关键词： 强梯度磁场 析出相 迁移 刚体动力学     

强磁场复合交变电流作用下Zn-30wt％Bi偏晶合金的凝固

研究了强磁场复合不同强度和不同频率交变电流对Zn-30wt%Bi合金凝固组织的影响规律.结果表明：在25℃/min的冷却速率下,只施加交变电流无法抑制该合金的分层比重偏析;而单独施加纵向强磁场对合金的偏析有一定的改善作用;如果同时施加纵向强磁场和工频交变电流,在产生的交变洛仑兹力的作用下,合金的分层比重偏析基本得到抑制;增加电流密度、磁场强度和交流电流频率均有利于合金凝固组织的改善.但对上述三个参数而言,均存在一个最佳值,偏离该最佳值时,均难以获得均质的偏晶合金组织.从电磁场动力学角度探讨了复合场影响偏晶 关键词： 强磁场 偏晶合金 重力偏析 低冷却速度     

3 T强磁场对真空蒸发Zn薄膜晶体结构的影响

在3 T强磁场下采用真空蒸发沉积在玻璃基片上制备了三种厚度分别为1,2,3 μm的Zn薄膜,并和无磁场下制备的薄膜进行了对比研究.对施加磁场和无磁场环境下制备的试样分别进行了X射线衍射研究.研究表明,3 T磁场下制备的Zn薄膜都是沿（002）面取向,而0 T磁场下制备的薄膜随着厚度的增加c轴取向逐渐减弱. 3 T磁场的取向作用可以维持Zn晶粒沿着c轴取向.利用扫描电子显微镜对薄膜表面形貌的研究发现,施加磁场制备的Zn薄膜表面晶粒要比无磁场条件下制备的薄膜有明显的细化.对磁场下Zn原子团形成进行了热力学分析,推导了磁场作用下的临界形核半径r^*_M和临界形核自由能ΔG^*_M.初步分析表明,r^*_M和ΔG^*_M减小从而增加临界形核浓度是Zn晶粒细化的原因. 关键词： 强磁场 晶体结构 真空蒸发沉积 薄膜