2∶17 型SmCo永磁材料的研究进展与展望

2∶17型SmCo永磁体自1977年问世以来,已有很大发展,其性能不断提高.因其具有优异的磁性能,在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等很多领域有着广泛的应用.最近又提出了最高工作温度大于400 ℃的永磁材料的要求,因2∶17型SmCo永磁体具有高的居里温度和较高的磁能积而成为首选材料.从1996年至今出现了2∶17型SmCo高温磁体的研究热潮,本文主要介绍了2∶17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势.     

Sm(CobalFexCu0.049Zr0.024)7.5(x=0.102～0.282)的结构和磁性能

采用XRD,AFM等检测方法研究了Fe含量对Sm（CobalFexCu0.049Zr0.024）7.5（x=0.102-0.282）的磁性能和显微结构的影响。结果表明,磁体的Br先随Fe含量的增加而增加,在x=0.239时达最大值1.099 T,进一步增加Fe含量由于FeCo软磁性相的形成而导致Br下降。当Fe含量由x=0.239增加至0.282时,Hci由最大值1660.3 kA·m^-1迅速降低至979.1kA·m^-1。Fe含量对磁体的相结构没有显著的影响,主要由2∶17R相、1∶5相和2∶17H相构成。但当Fe含量x〈0.197时,Sm（CobalFexCu0.049Zr0.024）7.5的胞状组织未发生显著变化,平均尺寸约为80nm;当Fe含量x〉0.197时,胞状结构发生长大,均匀性变差,胞状结构的变化导致矫顽力的温度稳定性随Fe含量的增高而大幅降低;当x=0.282时,磁体在500℃下的Hci只有114 kA·m^-1,磁通不可逆损失达-36.7%。     

Ni—Cr—Ml—Al—Ti—B—MoS2系合金高温摩擦学特性的研究

用粉末冶金法制备了Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－ＭｏＳ２系宽温度范围自澜残杀则试了合金机械性能及其在室温６００℃范围内的摩擦磨损性能,同时还了其耐磨机理。研究结果表明,ＭｏＳ２质量分数为１０％的合金具有较好的机械和摩擦磨损综合性能。该合金主要由Ｎｉ基固溶体、Ｎｉ３Ａｌ、Ｎｉ３（Ａｌ,Ｔｉ）、不定比化合物ＣｒｘＳｙ、ＭｏＳ２和Ｍｏ２Ｓ３等相组成,在室温至３００℃范围内摩擦表面形成含硫化合物复合膜     

Synthesis of superconductor MgCNi3 with carbon nanotubes

MgCNi3, an intermetallic compound superconductor with a cubic perovskite crystal structure, has been synthesized using fine Mg and Ni powders and carbon nanotubes （CNTs） as starting materials by the conventional powder metallurgy method. The composition, microstructure and superconductivity are characterized using x-ray diffraction （XRD）, energy dispersive x-ray （EDX） analysis, scanning electron microscopy （SEM）, and superconducting quantum interference device （SQUID） magnetometer. The results indicate that the phases of the synthesized samples are MgCNi3 （major phase） and traces of C and MgO. The MgCNi3 particle sizes range from several hundreds of nanometres to several micrometres. The onset superconducting transition temperature Tc of the MgCNi3 sample is about 7.2 K. The critical current density Jc is about 3.44 × 10^4 A/cm^2 calculated according to the Bean model from the magnetization hysteresis loop of the slab MgCNi3 sample at 5 K and zero applied field.     

高温稀土永磁合金Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)

利用粉末冶金的方法研制了 3种成分为Sm (CobalFe0 .2 4Cu0 .0 8Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm(CobalFe0 .2 6Cu0 .0 5Zr0 .0 2 6) 7.0 的高温永磁合金 ,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析 .研究结果表明 :常温时 ,3种永磁合金都具有较高的磁性能 ,其中 ,合金样品Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 的内禀矫顽力 (2 16 5 .6kA·m- 1 )和磁能积 (2 12 .0kA·m- 3 )最大 ;2 0 0℃时 ,3种合金的磁性能降低 ,但仍具有较大值 ;增加Co和Fe的含量 ,可提高材料的剩磁 ,当Zr的含量较大时 ,合金的矫顽力较高 ;3种磁体的温度系数都较低 ,最高使用温度均在 40 0℃以上 ,大大高于一般商用磁体的使用温度 ;增加Sm ,Co ,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性 ;合金中含有Sm2 (Co,Fe) 1 7主相、Sm(Co,Cu) 5相、Zr的化合物等 ;Sm(Co,Cu) 5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁 ,使合金具有较高的矫顽力 .     

Propagation and collision of compacton-like kinks in Klein—Gordon lattice system

We study the propagation and collision of the compacton-like kinks in the system of an anharmonic lattice with a double well on-site potential by a direct algebraic method and numerical experiments. It is found that the localization of the compacton-like kinks is related to the nonlinear coupling parameter Cnl and the potential barrier height V0 of the double well potential. The velocity of the propagation of the compacton-like kinks is determined by the linear coupling parameter Cl, the nonlinear coupling parameter Cnl and the localization parameter q. Numerical experiments demonstrate that appropriate Cl is not detrimental to a stable propagation of the compacton-like kinks. However, the collision of compacton-like kinks and anti-kinks in the lattice with comparatively small Cl leads to the emergence of a discrete stationary breather and small amplitude nonlinear oscillation background, while moderate Cl results in the emergence of two deformed kinks with radiating oscillations and lower propagation velocities.     

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比.研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90 MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能.     

复合添加Dy2O3和Sn对Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B的性能和结构的影响

采用双合金法制备Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B永磁体,并对其磁性能、温度稳定性和显微组织进行了研究.研究结果表明∶Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B磁体的内禀矫顽力Hci随Dy2O3含量的增加而增大,当Dy2O3含量为2%时,磁体的Hci和(BH)max较高,添加2% Dy2O3和0.3% Sn时,磁体的Br和(BH)max降低,而Hci可由656.0 kA/m升高到1*!024.0 kA/m,同时磁体的温度稳定性加强,磁通不可逆损失降低;当测量温度从20 ℃增加到160 ℃时,hirr为-2.3%,温度系数α为0.014%/℃.     

高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的设计原则

为了提出制造具有较高的最高使用温度的高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的设计要求,根据最高使用温度公式中影响TMO的Hci,TR及β值,提出了高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的成分设计要求为∶Cu含量高,Fe含量低,Zr含量适当,z值小.用粉末冶金方法分别制造了4种成分不同的合金.其中Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小的C样品Sm(CobalFe0.1Cu0.08Zr0.03)7永磁体的室温内禀矫顽力Hci为1 830.8 kA/m,温度系数β(20～200 ℃)为-0.20%/℃,估算其使用温度能超过400 ℃;Fe含量高,Cu含量低,z值大的B样品Sm(CobalFe0.2Cu0.06Zr0.02)8.5永磁体的Hci为2 388 kA/m,β为-0.33%/℃(20～200 ℃),其tMO仅为270 ℃;而A,D样品的性能及使用温度介于B与C之间.实验结果表明,Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小是制造高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的必要条件.为制造高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体提供了成分设计的参考.     

聚丙烯腈基炭纤维的组织结构及力学性能

在不同温度下对聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)进行张力炭化处理并进行高温石墨化.研究结果表明:在炭化过程中,PAN-CF的拉伸强度在1400℃时达最大值,拉伸模量则随炭化温度的升高而增大;与炭化样品相比,PAN-CF石墨化后的拉伸强度减小,拉伸模量增大;随着炭化温度的升高,微晶c轴方向堆叠厚度Lc增大,层面间距d002减小; 炭化温度为1400℃时,PAN-CF在石墨化后,内部的炭颗粒排列得非常紧密,并且孔洞、裂纹、皮芯结构等缺陷很少;当炭化温度高于1400℃时,石墨化后PAN-CF内部有大量缺陷,使PAN-CF的拉伸强度大大降低.