SrFe_(12)O_(19)/α-Fe纳米复合双层膜的微磁学模拟

采用微磁学模拟软件OOMMF详细研究了软磁相厚度对SrFe_(12)O_(19)/α-Fe纳米复合双层膜体系磁性能的影响。结果显示,固定硬磁相厚度10nm,随着软磁相厚度(Ls)的增加,体系由完全耦合的单相反转行为转变为软磁相部分优先形核的两相反转行为,并表现出显著的剩磁增强效应,矫顽力逐渐降低;最大磁能积随着软磁相厚度的增加,先增大后减小,并在Ls=5nm时取得峰值,达到165.57kJ/m~3,远远超过目前单相高性能铁氧体的最大磁能积40kJ/m~3。     

MgAl2O4:Eu3+荧光粉的制备及其光谱特性

采用水热辅助固相法合成一系列Eu³⁺掺杂MgAl₂O₄:Eu³⁺荧光粉。主要考察粉体的物相结构、形貌、颗粒尺寸及电/磁偶极跃迁强度随Eu³⁺摩尔分数的变化规律。结果表明:当Eu³⁺不等价取代Mg²⁺后并未影响基质材料的晶体结构,产物全部为立方相MgAl₂O₄,但间隙O^2?的存在会影响被取代离子Mg²⁺的配位关。当Eu³⁺掺入时,其会与溶液中的NH₄⁺共同参与调控样品的形貌和尺寸,以致片状颗粒的厚度减小、不规则程度加剧。基于J-O理论认为,在248 nm紫外和395 nm近紫外光激发下,Eu³⁺在MgAl₂O₄中所处格位的对称性差异是引起电偶极(⁵D₀→⁷F₂)和磁偶极(⁵D₀→⁷F₁)跃迁相对强度不同的主要原因。     

脉冲磁场处理Fe52Co34Hf7B6Cu1非晶的低温真空退火效应

对Fe₅₂Co₃₄Hf₇B₆Cu₁非晶合金进行了低频磁脉冲处理,研究低温真空退火对磁脉冲处理Fe_52Co₃₄Hf₇B₆Cu₁非晶软磁性能的影响.结果表明,磁脉冲处理导致非晶合金发生纳米晶化,析出晶态相α-Fe（Co）,晶粒尺寸为5-10 nm,形成的纳米晶粒弥散分布于非晶基体的双相纳米合金中.对磁脉冲处理的试样进行低温真空退火,可以进一步优化纳米合金的软磁性能,在100℃退火可以得到最佳的软磁性能.     

Fe85Zr10B5三元非晶合金的非晶形成能力及磁热性能

采用单辊甩带法成功制备了Fe₈₅Zr₁₀B₅非晶合金，并对其非晶形成能力、磁性能和磁热效应进行了研究。结果表明：Fe₈₅Zr₁₀B₅非晶合金具有较大的过冷液相区宽度、γ参数和临界截面厚度，表明其优异的抗晶化热稳定性和非晶形成能力。Fe₈₅Zr₁₀B₅非晶合金在325 K的居里温度(T_c)下表现出3.26 J/(kg·K)的磁熵变峰值(-ΔS_m^peak),高于其他T_c相近的Fe基非晶合金。Arrott曲线和-ΔS_m^peak∝H^0.74的线性关系表明了Fe₈₅Zr₁₀B₅非晶合金典型的二级磁相变行为，这使该合金具有超宽的工作温度区间和较大的磁制冷能力(约546.4 J/kg)。F...     

Dy30Cu70合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体组织和磁性能的影响

采用电弧熔炼技术制备了低熔点Dy₃₀Cu₇₀合金,研究了Dy₃₀Cu₇₀合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明:烧结Nd-Fe-B磁体与Dy₃₀Cu₇₀粉末在850℃下扩散5 h,然后在450℃下回火0.5 h后,获得的磁体综合性能最佳,其矫顽力、剩磁和最大磁能积分别为1373 kA·m^-1、1.32 T和333 kJ·m^-3,与原始磁体相比,矫顽力增加了21.8%。晶界扩散后,Dy元素会部分取代主相中的Nd元素,形成(Nd,Dy)₂Fe₁₄B硬磁相,从而提高磁体的矫顽力,而Cu会改善磁体中富稀土相的结构,减少晶粒间的交换耦合作用。Dy₃₀Cu₇₀晶界扩散后,烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定得到一定的提高。     

烧结温度对WC-Co-Ti3SiC2硬质合金微观组织与力学性能的影响

以掺杂3.0%Ti₃SiC₂(质量分数)的WC-Co-Ti₃SiC₂硬质合金为对象,研究了烧结温度(1350～1470℃)对WC-Co-Ti₃SiC₂硬质合金中的Ti₃SiC₂分解产物和比例、微观组织及力学性能的影响规律与机制。结果表明：烧结温度的升高促进了WC-Co-Ti₃Si C₂硬质合金中Ti₃Si C₂的分解以及(W,Ti)C和WSi₂相的生成,同时导致WC晶粒尺寸逐渐增大。硬质合金的硬度随烧结温度的升高呈现出先增大后降低的趋势,而断裂韧性则逐渐下降。当烧结温度为1410℃时,WC-Co-Ti₃Si C₂硬质合金的致密性最佳(孔隙率仅为0.47%),其力学性能也较为优异,硬度与断裂韧性分别为20 348.328 MPa和10.15 MPa·m^1...     

CuO掺杂Ni0.4Zn0.6Fe2O4铁氧体的组织与性能探讨

采用传统球磨法制备了Ni0.4-xCu_xZn0.6Fe₂O₄（x＝0,0.12,0.20,0.28）铁氧体,并通过扫描电镜（SEM）、X-ray衍射（XRD）、综合热分析（TG-DSC）和振动样品磁强计（VSM）等手段研究掺杂CuO对Ni-Zn铁氧体的显微组织、相组成和磁性能。结果表明,随着CuO含量的增加,第二相Ni-Cu-Zn相生成,且 Ni-Cu-Zn铁氧体衍射峰强度逐渐增强;从显微组织形貌和能谱可以看出,Cu ^2＋参与了铁氧体的反应,CuO含量增加得越多,样品烧结性能越好,并促使Ni-Cu-Zn铁氧体的晶化温度降低;磁滞回线显示了Ni0.4-xCu_xZn0.6Fe₂O₄（x＝0,0.12,0.20,0.28）铁氧体的软磁特性,CuO原子分数x为0.2时的铁氧体的饱和磁化强度（Ms）最高,且具有较低的矫顽力（Hc）。     

Achievement of high performance of sintered R-Fe-B magnets based on misch metal doped with PrNd nanoparticles

The magnetic properties and microstructure of sintered R-Fe-B(R, rare earth) magnets with nominal composition of((PrNd)_1-xMM_x)₃₀Fe_balB_1(x = 0, 0.1.0.2,0.3, 0.4, 0.5 and 0.7; MM, misch metal) prepared using dual-alloy method were investigated. For x = 0.3, the maximum energy product((BH)_max) of the sintered magnet is higher than 318.4 kJ·m^-3,but intrinsic coercivity(H_cj) is lower than 351.8 kA·m^-1. The La and Ce contents are obviously different in some matrix-phase grains, which proves that the multi-hard magnetic phases(La, Ce-rich and La, Ce-lean) exist in the magnets. The coercivity is improved by the method of doping PrNd nanoparticles without sacrificing other magnetic properties. An enhancement in coercivity from 517.2 to 872.9 kA·m^-1 is achieved by doping 5 wt% PrNd nanoparticles. Meanwhile, it could exhibit better magnetic properties(remanence B_r = 1.332 T.intrinsic coercivity H_cj= 872.9 kA·m^-1 maximum energy product(BH)_max=318.6 kJ·m^-3) and make the distribution of the intergranular phase become more homogeneous.     

Zn掺杂CoFe2O4纳米颗粒的制备及其阳离子占位对磁性的影响

钴铁氧体因结构独特、磁晶各向异性和矫顽力高等备受关注。研究表明，在纳米尺度下，钴铁氧体的磁性表现出与组分、尺寸及阳离子占位紧密的依赖关系。采用热解法合成了分散性良好的Zn_xCo_1-xFe₂O₄(0≤x≤0.4)纳米颗粒，测试结果表明Zn²⁺成功掺杂进入到CoFe₂O₄中，且颗粒粒径分布在6～8 nm之间，说明Zn²⁺的掺杂对粒径的影响可忽略。磁性研究表明，随Zn²⁺掺杂量的增大，样品的饱和磁化强度和净磁矩逐渐减小。这是由于小尺寸效应下Co²⁺在四面体(A)和八面体(B)位上均有分布，Zn²⁺引入优先取代A位上的Co²⁺,使部分Co²⁺从A位迁移到B位，从而B位上的Co²⁺和Fe³⁺出现部分反平行排列，主导磁性的A-O-B相互作用减弱所致。研究结果表明，无磁性Zn...     

纳米复合Nd2（Fe,Co,M）14B／α—Fe粘结磁体及其磁性能

最近几年，具有硬磁相和软磁相的复合材料已成为高性能永久磁体的选材对象．在复会永久磁体中，磁性饱和极化强度高的软磁晶粒，通过形成交流耦合而提高硬碰相的低剩磁感应强度．某些研究表明，矫顽力和剩磁饱和极化强度的提高与软磁相晶粒尺寸有着极其密切的联系．为了显著提高各向同性和纳米结晶的Ndye；B基磁体的剩磁饱和极化强度和保持强大的固有矫顽力，需要使名义晶粒尺寸小于20nln．一些研究人员研究与开发了Nd歹e；p硬磁相含量相当少的两相纳米复合材料的磁体，另外一相分别是。－Fe或者Feq。软磁相；随着其中Fop。含量的增加，…     

Ho3+和Yb3+共掺杂La7P3O18荧光粉的合成及上转换发光性能(英文)

通过高温固相技术合成Ho³⁺和Yb³⁺共掺杂La₇P₃O₁₈上转换荧光粉。XRD结果表明,合成样品是空间群为P21/n的单斜结构的La₇P₃O₁₈晶体和少量La PO₄晶体的混合物。紫外可见漫反射光谱结果证实La₇P₃O₁₈晶体是一种光学带隙为4.10 e V的间接半导体。经980 nm激光激发,Ho³⁺和Yb³⁺共掺杂La₇P₃O₁₈荧光粉发射出Ho³⁺离子特征的蓝色(486 nm)、绿色(550 nm)和红色(661 nm)特征峰,其中,661 nm处发射峰在样品上转换发光光谱中占主导地位。此外,随着Ho³⁺和Yb³⁺掺杂量的增加,样品上转换发光强度...     

Co90Zr7Ta3三元合金微观组织及磁性能的研究

通过金相组织观察、XRD分析和透磁率检测,研究了Co₉₀Zr₇Ta₃三元合金微观组织,并通过分析材料组织与透磁率(pass through flux,PTF)变化,得到热机械处理对透磁率的影响。结果表明:真空熔炼制备的Co₉₀Zr₇Ta₃三元合金有大量枝晶组织,主要包含Co基体和枝晶结构的(Co,Ta)₁₁Zr₂。采用轧制及热处理后,合金内部枝晶结构破碎,发生球化。合金中Co基体中的fcc相转变为hcp相,hcp相中(0001)含量的增加提高了靶材透磁率。     

激光悬浮区熔Al2O3基共晶自生复合材料微观组织与力学性能

采用激光悬浮区熔定向凝固方法制备了高致密度Al₂O₃/YAG/ZrO₂共晶自生复合陶瓷材料,研究多元复相陶瓷在高温度梯度、不同生长条件下的凝固组织形态演化规律,定量表征凝固速率与氧化物陶瓷共晶间距的关系,在此基础上,考察其力学性能并分析凝固组织与断裂韧性的关系.研究结果表明:激光悬浮区熔Al₂O₃/YAG/ZrO₂三元自生复合材料呈现与热流方向平行、定向性良好的非规则层片共晶形貌,共晶组织随凝固速率的增大而快速细化,凝固速率为200μm/s时,最小层片间距达到0.46μm.平均层片间距λav与凝固速率V之间符合关系:λ_avV^0.5=12.4μm^1.5·s^-0.5,且明显小于同等凝固速率条件下Al₂O₃/YAG二元共晶的平均层片间距.Al₂O₃/YAG/ZrO₂三元共晶平均硬度为（19.0±1.0）GPa,室温断裂韧性为（3.31±0.2）MPa·m^1/2.与二元共晶相比,裂纹捕获、偏转以及共晶相热胀系数失配是三元共晶室温断裂韧性提高的主要原因.     

Nb2O5/TiO2微弧氧化复合膜层微观组织和高温性能的研究

为了研究Ti6Al4V钛合金微弧氧化膜层的抗高温氧化性能,在硅酸钠电解液中添加纳米铌(Nb)颗粒制备了Nb₂O₅/TiO₂复合膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构和相组成。结果表明：随着纳米Nb浓度增加,膜层表面微孔直径增大、数量减小,膜层中Nb元素含量逐渐增加至5at%,膜层厚度由42.28μm增加至55.48μm;膜层由锐钛矿型TiO₂、金红石型TiO₂、Al₂TiO₅、Nb₂O₅及Nb-Ti化合物组成,金红石型TiO₂峰值和Nb₂O₅峰值逐渐上升;试样增重由基体10.25 mg/cm²降低至Nb浓度为6 g/L制备膜层的2.281 mg/cm²,平均氧化速率由2.8472×10^-5 mg·cm^-2     

0.5Y2O3/Al2O3-Cu/20Mo3SiC复合材料的热变形行为及热加工图

采用真空快速热压烧结法制备了0.5Y₂O₃/Al₂O₃-Cu/20Mo3SiC复合材料，在650～950℃温度范围和0.001～10 s^-1应变速率条件下，利用Gleeble-1500D数控动态-力学模拟试验机对0.5Y₂O₃/Al₂O₃-Cu/20Mo3SiC复合材料进行热变形试验，根据试验结果绘制了其真应力-真应变曲线。根据动态材料学模型，构建了复合材料的热加工图，确定其适宜的热加工参数。结果表明：0.5Y₂O₃/Al₂O₃-Cu/20Mo3SiC复合材料的真应力-真应变曲线存在典型的动态再结晶特征，其热激活能为211.109 kJ/mol,并构建了本构方程；基于动态材料模型构造的热加工图，确定了复合材料最佳的热加工工艺参数为：变形温度为725～950℃,应变速率为0.006～0.223 s^...     

掺杂Sn对(La, Ce)(Fe, Al, Si)13 合金磁热效应和相变性质的影响

研究了磁制冷材料La_0.75Ce_0.25Fe_11.5-xAl_0.2Si_1.3Sn_x(x=0,0.05,0.1,0.2)的磁热效应和相变性质。X射线衍射结果表明，随着Sn掺杂浓度的增加，主相1:13相减少，α-Fe和LaFeSi相增加。引入密度泛函理论，结合实验结果得出，增加Sn掺杂浓度能够增大晶格常数，并增强相邻原子之间的交换相互作用，从而提高居里温度。当磁场变化为2 T时，体系中最大磁熵变为13.59 J·kg^-1·K^-1，其相对制冷能力为154 J/kg，具有成为磁制冷材料的潜力。通过Banerjee准则和等温熵变的场相关指数n确定当Sn掺杂浓度为0.05%(质量分数)时，合金由一级相变转变为二级相变。合金的相变行为对Sn含量非常敏感，可以通过调节Sn掺杂浓度，实现多级串联制冷。     

Al2O3对铝熔体中杂质Fe扩散行为影响的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法从均方位移、自扩散系数、径向分布函数、配位数等方面分析研究了Al₂O₃对铝熔体中杂质Fe扩散行为的影响规律。结果表明：Al₂O₃是影响铝熔体中杂质Fe扩散和富集的关键因素，随着Al₂O₃含量的增加，杂质Fe的均方位移随之下降，且随着时间的延长，均方位移的增加幅度减小，扩散系数从0.173×10^-8 m²/s下降到0.037×10^-8 m²/s，即Al₂O₃含量的增加阻碍了杂质Fe的扩散，且Al₂O₃含量阻碍杂质Fe扩散行为的倾向随着时间的延长而加剧。同时，随Al₂O₃含量的增加，径向分布函数曲线发生明显变化，曲线第一峰的高度逐渐变高，即Fe原子配位数逐渐增加，杂质Fe的聚集程度增加。分析认为Al₂...     

Fe3O4特性对单晶SiC固相芬顿反应研磨丸片性能的影响

为提高单晶SiC研磨加工质量和加工效率,制备固相芬顿反应研磨丸片,研究固相催化剂Fe₃O₄特性(粒径和质量分数)对研磨丸片的硬度、抗弯强度、气孔率、催化性能及其对单晶SiC研磨加工性能的影响。结果表明:随着Fe₃O₄粒径的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能减弱,材料去除率M_MRR从43.12 nm/min降到36.82 nm/min,表面粗糙度R_a从1.06 nm增大到3.72 nm。随着Fe₃O₄质量分数的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能增强,M_MRR从40.14 nm/min降到33.51 nm/min,表面粗糙度R_a先减小后增大,分别为3.25 nm、1.75 nm和1.88 nm。      

Sn1- x Sm x O2 微纳米纤维的红外发射率与激光吸收性能：实验研究与第一性原理仿真

采用静电纺丝法结合热处理工艺制备了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,8%,16%,24%,质量分数,下同)微纳米纤维,表征了产物的物相、形貌、激光吸收性能和红外发射率,同时基于密度泛函理论的第一性原理对比分析了Sn_1-xSm_xO₂(x=0%,16%)的相关光电性质,进一步从电子结构角度解释了Sm³⁺掺杂对SnO₂红外发射率和激光吸收的作用机理。结果表明：经600℃煅烧后,Sn_1-xSm_xO₂均为单一金红石型结构,呈现出良好的纤维形貌,纤维相互交错,形成无规则三维网状结构,且各元素在纤维上分布均匀。随着Sm³⁺掺杂量的增大,产物在1064和1550 nm处的反射率逐渐降低,红外发射率先减小后增大。当x=16%时,在1064 nm处的反射率为53.9%,在1550nm处的反射率为38.5%,在8-14μm波段的红外发射率为0.749...     

激光悬浮区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2三元过共晶合金的微观组织

利用自行研制的激光悬浮区熔设备制备了Al₂O₃/YAG/ZrO₂三元过共晶自生复合材料.在过共晶成分下获得了不含初生相的全共晶层片状组织.详细分析了固/液界面形貌形成原因,并由界面形貌出发阐述了Al₂O₃/YAG/ZrO₂三元过共晶组织织构化趋势.结果表明,低凝固速率下,三元过共晶成分下层片间距大于三元共晶成分下层片间距,而在高凝固速率下则相反,这主要是由于ZrO₂的加入影响了体系的传热及传质条件,通过经典非规则共晶模型综合分析了传输条件对层片间距的影响.过共晶平均层片间距(λ_av)与凝固速率（V）满足λ_avV^0.5=14.7μm^1.5·s^-0.5,符合JH模型.对于激光加工中经常出现的带状组织形成机理也进行了讨论.