铁基纳米晶合金的介观阻抗率及应用

提出了铁基纳米晶合金介观阻抗率的物理概念，用Maxwell方程组求得其计算公式ρ=-μ{A}/{t}/Δ×H，该式表明铁基纳米晶合金的介观阻抗率与材料内部的介观磁场强度H、介观磁矢势A和介观磁导率μ有关，磁矢势A是由介观结构引起的量子力学效应，是由合金的微观结构决定的.这个理论很好地解释了铁基纳米晶粉末、粉芯     

铁基纳米晶合金介观结构的等效RLC并联模型

根据实验研究成果提出纳米晶合金软磁性能受其介观结构影响的观点，建立了Fe基纳米晶合金的球状介观结构模型，分别求出只有交变磁场或交变磁场和静磁场作用时纳米晶粒球的频率函数——D函数.分析表明，两种D函数都是复变函数，其实部Re(D)为纳米晶电感性质和电容性质的反映，虚部Im(D)为纳米晶电阻性质的反映，据此建立了Fe基纳米晶合金介观结构的等效RLC并联模型.由该模型求得合金产生极值巨磁电阻的条件为v_extGMI=v|_Re(D)=0，决定因素有μ,σ,ω,R和H_ex及微观磁结构. 关键词： Fe基纳米晶合金 等效RLC并联模型 球状介观结构模型 频率函数     

介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果，提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应的影响，反映了现有“三明治”理论的主要特征，并弥补了它的不足；同时指出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金巨磁阻抗效应有影响. 关键词： 铁基纳米晶合金 介观结构 巨磁阻抗效应 介观模型     

Fe基纳米晶合金的晶化机理研究

根据用原子力显微镜对在不同温度下晶化的Fe基非晶合金薄带三维介观结构的观察,结合X射线衍射、Mssbauer谱等前人已有的实验结果并在目前已有的理论研究基础上,对Fe基非晶合金薄带在不同温度下的晶化过程进行了系统的分析、研究,提出了两种Nb-B框架介观结构、团聚相和单位体积纳米晶粒平均数等新概念,建立了Fe基纳米晶合金的晶化机理假说,提出了描述Fe基非晶合金晶化过程的介观织构模型.这个模型能够演化成二相结构模型和三相互套结构模型,还可以合理地解释现有的实验结果以及500—600℃退火中Fe基纳米晶巨磁阻 关键词： Fe基纳米晶合金 晶化机理 两种Nb-B框架介观结构 团聚相     

铁基纳米晶合金的热膨胀研究

研究了铁基纳米晶合金Ｆｅ_１３．５Ｃｕ_１Ｎｂ_３Ｓｉ_１３．５Ｂ_９和Ｆｅ_９１Ｚｒ_７Ｂ_２的热膨胀特性，并与相应成分的非晶合金做了比较。结果表明，在居里温度以下，纳米晶合金的热膨胀系数比非晶合金大得多，而在居里温度以上，两者几乎相等。认为上述的热膨胀的差别可能与铁基非晶态合金中存在的因瓦效应有关。 关键词：     

铁基软磁非晶/纳米晶合金研究进展及应用前景

非晶合金通常是将熔融的金属快速冷却、通过抑制结晶而获得的原子呈长程无序排列的金属材料.由于具有这种特殊结构,铁基软磁非晶合金具有各向同性特征、很小的结构关联尺寸和磁各向异性常数,因而具有很小的矫顽力H_c,但可和晶态材料一样具有高的饱和磁感强度B_s.优异的软磁性能促进了铁基软磁非晶合金的应用研究.目前,铁基软磁非晶/纳米晶合金带材已实现大规模工业化生产和应用,成为重要的高性能软磁材料.本文回顾了软磁非晶合金的发现和发展历程,结合成分、结构、工艺对铁基非晶/纳米晶合金软磁性能的影响,介绍了相关基础研究成果和工艺技术进步对铁基软磁非晶/纳米晶合金研发和工业化应用的重要贡献.并根据结构、性能特征将铁基软磁非晶合金研发与应用分为三个阶段,指出了目前铁基软磁非晶合金研发与应用中面临的挑战和发展方向.     

Fe基纳米晶合金晶粒尺寸反常变化的物理机制

晶粒尺寸在很大程度上决定了Fe基纳米晶合金的磁学性能,其随退火温度变化的物理机理是纳米晶领域重要的研究内容.研究了初始晶化温度与二次晶化温度之间退火1 h Fe基纳米晶合金晶粒尺寸随退火温度的变化,并建立了相应的模型.利用提出的模型分析了该温度范围内Fe基纳米晶合金晶粒尺寸随退火温度升高先减小后增大的物理机制. 研究发现,在初始晶化温度与二次晶化温度之间等时退火,当退火温度约为Fe基纳米晶合金熔点的0.6倍时其晶粒尺寸最小.在研究的温度区间内,理论研究结果与实验符合得较好. 本研究提供了一种快速获得小晶粒尺寸纳米晶合金的方法.     

交流电流对铁基纳米晶丝巨磁阻抗效应形貌的影响

本文研究了交流电流的大小(I ＝0.2—20 mA)和频率(f ＝ 1—1 MHz)对具有横向畴结构的铁基纳米晶丝的巨磁阻抗效应形貌的影响.实验结果表明,样品的巨磁阻抗效应呈双峰特征,随着频率的增大,双峰的位置H=±H_m向高场移动;但随着电流的增大,双峰的位置逐渐向中心(H ＝ 0)收缩,甚至变成单峰位形.理论上一般认为,双峰的位置与横向各向异性场H_k相对应,即H< 关键词： 巨磁阻抗效应 交流电流 铁基纳米晶丝     

Nb含量对FeSiBCuNb系铁基纳米晶合金结构和磁学性能的影响

为模拟Nb含量对FeSiBCuNb系铁基纳米晶合金结构和磁学性能的影响,采用Amorphous模块构建了Fe_88-xSi₉B₂CuNb_x(x=1,3,5,7)的硬球密剁模型,通过分子动力学方法进行弛豫,淬火以及退火处理,得到了Fe_88-xSi₉B₂CuNb_x(x=1,3,5,7)铁基纳米晶合金结构.基于第一性原理的计算方法,分析了不同Nb含量的铁基纳米晶合金的晶体结构和磁学性能.结果表明:随着Nb含量的增加,体系的晶格常数和体积都有所增大,导电性减小,磁矩不断减小,并且Fe的3d轨道是体系磁矩的主要贡献者,Nb元素对体系非晶化的形成有一定的作用.     

Fe-Cu-Si-B纳米晶合金的结构与性能

利用非晶晶化法制备了(Fe_0.99Cu_0.01)₇₈Si₉B₁₃纳米晶合金。发现其显微硬度H_v与晶粒尺寸d之间基本服从Hall-Petch关系。利用M?ssbauer谱研究了晶粒尺寸为30nm的材料中类金属原子的分布及其对晶化相电子结构的影响。 关键词：     

Magnetic spectra of Fe-based nanocrystalline wires with axial or transverse domains

The circular permeability μ′=μ′−jμ″ of two Fe-based soft magnetic wires with axial and transverse domains, has been determined from the measurements of impedance Z=R+jX as functions of frequency (f=10-10⁵ Hz) and AC current amplitude (I=0.1-100 mA). From the magnetic spectra of μ′−f and μ″−f for a few circular fields (H_φ=0.4, 1.2, 4, 12, 40 A/m), we found that the sample with axial domain structure exhibits a relaxational feature, while for the one with transverse domain resonance-like spectra were observed when the circular field H_φ≥4 A/m. These results have been discussed in terms of domain structure and circular magnetization processes.     

Pr基大块纳米晶合金及其特性研究

研究了Pr₆₀Al₁₀Ni₁₀Cu₂₀ 大块金属玻璃 的结构和磁性随Fe含量 的变化关系，结果表明Pr基合金逐步从玻璃状态，转变为非晶与纳米晶的复合状态，最后成 为纳米晶合金，Pr基合金的磁性也相应地发生变化.提出了一种通过对大块稀土基金属玻璃 进行Fe掺杂，制备出微观结构和性能具有可调控性的大块纳米晶合金的方法, 并讨论了纳米 晶结构和性能的关系. 关键词： 金属玻璃 大块纳米晶 掺杂     

Toughening of Fe-based laser-clad alloy coating

An investigation is reported on crack-free laser clad Fe-based alloy by use of biaxial powder feeding shielded with argon gas. The microstructure and phase structure of the coating were studied, and mechanical properties were analyzed through hardness, tension strength and wear resistance of the coating. Microstructure analysis showed that there was retained austenite with spherical particles distributed therein in the interdendritic and nearby grain boundary regions. The mechanical test results showed that net-like distributed retained austenite in the interdendritic region had certain toughening effect through blunting crack-tip. Under wear condition of high sliding speed and high loading, the wear resistance of the coating with net-like retained austenite was much higher than that of the coating with some discontinuous carbide network or carbide blocks. The results showed that toughening of laser clad Fe-based alloy with high hardness over 850 HV could be achieved by modifying interdendritic phases from net-like carbide to net-like austenite with spherical particles.