FeCuNbSiB单纳米晶磁芯双绕组新型电流传感器理论分析

炉内等温退火法制得的纳米晶合金F e73.5Cu1N b3S i13.5B9环形磁芯,由于在退火过程中材料内应力得以充分驰豫释放,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏度,特别适合于制作对微弱电流进行测量的传感器。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁芯双绕组结构,多谐自振荡励磁,可进行非接触检测微弱电流的新型传感器。建立了传感器的数学模型,从理论上分析了传感器工作原理,该理论与实验结果很好地吻合。并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行分析,指出了传感器信号调理电路的设计方法。     

纳米钴-磷粒子/碳纳米管的制备与磁性能

以苯为碳源、二茂铁为催化剂在竖式炉中用流动法连续制备外径为40～100 nm、长度为50～1 000 μm的碳纳米管;碳纳米管经过预处理后,采用化学镀工艺在表面均匀镀覆纳米钴-磷微粒并进行了热处理,用TEM、XRD、磁强计等方法对纳米钴-磷/碳纳米管进行了表征.结果表明:钴-磷微粒的粒径为15～40 nm,形成的是磷在钴晶粒中的置换固溶体,但晶体结构不完整;未经热处理的钴-磷/碳纳米管呈现很大的矫顽力,达到1.332×106A·m-1,经过400℃热处理后,有Co2P的新物相析出,其磁性能表现为矫顽力减小、磁化率增大.     

FeCuNbSiB非晶软磁带材的制备及其缺陷分析

采用单辊法制备了宽4mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材,并对带材进行了成分和金相分析。结果表明：非晶带材表面硅和铌元素存在成分偏析,而且氧化现象严重。在厚度方向各元素分布比较均匀。带材表面存在大量周期性出现的气孔带,同时伴随着一条条冷隔纹路缺陷,纹路基本垂直于带材长度方向。带材贴着铜辊一面光滑,而反面凹凸不平,非常粗糙。     

热处理对钼基非晶纳米晶涂层相组成及摩擦磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了钼基非晶纳米晶涂层,研究了300~1150℃不同温度热处理对涂层的相组成和摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:随着热处理温度的升高,涂层的非晶化程度减弱;显微硬度最大和耐磨性能最好的热处理温度是差热分析曲线的放热峰(1050℃)附近,并且在此温度点上涂层晶粒的尺寸最小,对涂层有很好的弥散强化作用。     

温度对超细钴颗粒形貌及磁性能的影响

以硫酸钴、酒石酸钾钠、水合肼为原料,通过液相还原法在不同反应温度下制备出形貌各异的超细钴颗粒。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别观察了样品的形貌、晶体结构和静磁特性。结果表明,利用水合肼还原硫酸钴制备的纯钴颗粒形貌随温度发生变化,温度对[C4H4O6]2+在不同晶面上吸附量的影响导致了不同晶面生长速率;随着反应温度的升高,超细钴颗粒剑状花瓣明显增强,反磁化过程中剑状花瓣内磁畴运动困难,最终导致所制备的钴颗粒矫顽力逐渐增加。     

添加CaO对高磁导率Mn-Zn铁氧体磁性能的影响

以MnO、ZnO和Fe_2O_3为基础原料,固定其配比后,添加质量分数在01.0%的CaO,采用传统两步合成工艺制备Mn-Zn铁氧体,研究CaO对铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明:随着CaO添加量的增加,Mn-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸和烧结密度先增大后减小,2.2 MHz频率下的弹性磁导率先增大后急剧减小再略微增大,1T磁场强度下的饱和磁化强度先增大后减小,矫顽力先减小后增大;适量CaO可以改善Mn-Zn铁氧体的微观结构,降低铁心损耗;当CaO质量分数为0.4%时,Mn-Zn铁氧体在1T磁场强度下的饱和磁化强度最大,为46A·m~2·kg~(-1),2.2MHz频率下的弹性磁导率较大,为86.7,损耗功率较低,约为20kW·m~(-3),矫顽力较低,约为183.4kA·m~(-1),Mn-Zn铁氧体的综合磁性能较好。     

高韧性和高应变硬化性的钛基非晶/纳米晶复合材料

本文用微压缩试验研究了钛基非晶/纳米晶复合材料的力学行为。结果表明,这种复合材料具有高韧性和高应变硬化特性。变形能力的提高归功于变形期间局部剪切流与剪切带的成核、增殖以及相互作用。微观观察表明,压缩载荷促进了纳米晶体在非晶基体上的沉淀,这种沉淀与非晶基体的裂纹扩展产生相互作用,显著提高了材料的塑性。     

复合电沉积制备纳米钡铁氧体/钴镍合金磁性镀层

采用复合电沉积技术制备了纳米钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))/钴镍合金磁性镀层,研究了纳米钡铁氧铁颗粒对镀层表面形貌及磁性能的影响和镀液中BaFe_(12)O_(19)颗粒含量、电流密度、镀液温度、施镀时间等电沉积工艺参数对复合镀层矫顽力和最大磁能积的影响。结果表明:镀液中加入纳米钡铁氧体颗粒通过优化电沉积工艺可以制备出磁性复合镀层,可明显提高镀层的最大磁能积和矫顽力;以上四种工艺参数对镀层的最大磁能积和矫顽力有明显影响,但影响规律各不相同。     

电沉积非晶/纳米晶Ni-Mo合金电极结构及其电化学性能

为了充分利用非晶态合金的化学活性和纳米晶较高的比表面积,在碱性溶液中制得Ni81.32Mo18.68和Ni76.84Mo23.16两种合金镀层,X射线衍射表明,两种镀层均由非晶＋纳米晶混合相组成,其非晶态含量（质量分数）分别为37.66%和73.24%。在33℃、7mol/L的NaOH溶液中的电化学性能实验表明,两种合金镀层具有比纳米晶Ni镀层低的析氢过电位。沉积镀层合金随着Mo含量的提高,镀层的析氢性能也相应提高。电解实验表明这两种合金的活性成分与非晶态含量有关,非晶态含量较多的Ni76.84Mo23.16合金的析氢过电位相对较低,交换电流密度高,且电解稳定性相对较好。     

MnZnFe2O4纳米磁性颗粒对薄膜润滑性能的影响

MnZnFe2O4纳米磁性颗粒由于同时具备磁性和纳米尺寸,作为润滑油添加剂会对纳米级油膜的润滑特性和成膜机理有极大的影响.采用共沉淀法制备MnZnFe2O4纳米磁性颗粒,对其粒径分布和磁性能进行检测,加入基础油中获取分布均匀的润滑油,检测润滑油粘度.同时采用纳米膜厚测量仪,研究不同质量分数下纳米磁性颗粒对于薄膜润滑性能的影响.研究表明,不同质量分数对润滑油粘度影响不同,且润滑油在不同卷吸速度下的膜厚、中心膜厚形态、流动性与粘度无关,而与质量分数直接相关.指出油酸包覆的纳米磁性颗粒之间存在决定分散和团聚的极限间距,当润滑间隙减小到磁力矩作用范围时,在分子作用力、附加磁力矩共同作用下,磁性颗粒和润滑油分子共同形成吸附层,并达到有序排列,形成强度更高的、更稳定、更厚的薄膜润滑.     

磁性颗粒含量对磁性液体润滑性能的影响

利用分子动力学模拟的方法研究磁性颗粒含量对磁性液体固液界面润滑性能的影响,建立体积分数为5％、9.6％和14.7％的Fe3O4的磁性液体模型,构建磁性液体固液界面润滑模型,并对润滑模型进行结构优化与退火处理,对优化后的模型进行模拟.模拟结果显示:随着磁性颗粒含量的增大,会使摩擦因数降低,从而提高磁性液体的润滑性能;其中...     

添加纳米磁性微粒的润滑油摩擦学行为研究

用化学方法制备纳米MnZnFe2O4磁性微粒,在四球摩擦磨损试验机和立式万能摩擦磨损试验机上考察了MnZnFe2O4纳米磁性微粒作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用,并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面形貌。实验表明,MnZnFe2O4纳米微粒添加剂可以显著提高基础油的承载能力,减小磨斑直径;磁性颗粒有利于加强吸附在摩擦副表面上形成物理吸附膜,并在摩擦表面形成自修复膜,对磨损表面具有一定的修复作用。     

退火温度和环氧树脂封装对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金软磁性能的影响

采用单辊法制备了宽20mm、厚25μm的Fe78Si9B13非晶带材,再将其绕制成环形磁芯,然后在350,400,450,500℃下对环形磁芯进行退火处理;采用环氧树脂对400℃退火的磁芯进行封装,研究了退火温度和环氧树脂封装对Fe78Si9B13非晶合金软磁性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,Fe78Si9B13非晶合金的初始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和矫顽力Hc均呈先增大后减小的趋势;当退火温度为400℃时,Fe78Si9B13非晶合金的综合软磁性能最佳,μi为0.008 3H·m-1,Bs为1.517T,Hc为15.73A·m-1;采用环氧树脂封装后,Fe78Si9B13非晶合金的μi和Bs减小,Hc增大,它的磁化曲线和磁滞回线与封装前的基本重合。     

AlNiZr非晶纳米晶复合涂层的腐蚀磨损行为研究

为提高海洋极端环境下钢结构材料的耐腐蚀磨损性能,采用高速电弧喷涂技术制备了一种AlNiZr非晶纳米晶复合涂层,并研究了该涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀磨损行为。结果发现,AlNiZr涂层组织较为均匀,致密性较好,相结构由非晶、纳米晶及晶化相共同组成,涂层非晶体积分数约为64.93%,平均显微硬度值为363HV0.1,与45钢基体之间的平均结合强度约为30.8 MPa;在干摩擦条件下其平均摩擦因数约为0.125,磨损体积约为0.134 mm3,磨痕宽度约为882.4 μm,磨损失效机制以氧化磨损和脆性剥层磨损为主,并伴有轻微磨粒磨损;在腐蚀介质条件下,由于受到腐蚀介质的润滑减摩作用,导致涂层的平均摩擦因数、磨损体积、磨痕宽度均有明显减小,其平均摩擦因数约为0.058,磨损体积约为0.02216 mm3,磨痕宽度约为314 μm,腐蚀磨损失效机制主要表现为剥层磨损形式,同时磨损起主导作用、腐蚀次之。与纯铝涂层相比,AlNiZr涂层表现出优异的耐腐蚀磨损性能。     

纳米MMT/In添加含量对钢球摩擦副的影响

将经修饰后的蒙脱石(MMT)/铟(In)复合纳米粉体按质量百分比1%、2%、3%、4%添加到150N基础油中,制备成四种分散体系,用MS-10A四球摩擦试验机机测试了各种润滑体系对钢球试样的摩擦性能,用SEM和EDX等分析了钢球样表面成分与形貌的变化,对比分析了影响摩擦学性能的机理。结果表明:添加有MMT/In纳米粉体对应的试样磨斑直径均比基础油中的小,特别是3%含量的HMM3I7-3相对基础油减小了18.73%;所有试样表面均形成了以MMT特征元素和In元素为主体组成的自修复膜层,使磨损失重获得补偿,分析结果表明HMM3I7-3试样中MMT和In特征元素的含量最高,故磨损率最小;添加有纳米MMT/In润滑体系的试样平均摩擦因数均低于纯基础油的试样,3%含量对应的MCM3I7-3试样的摩擦因数最小,相对基础油降低了52.11%,这是由膜层完整度决定的。     

Fe基非晶纳米晶电弧喷涂层的摩擦磨损行为

利用超电弧喷涂技术在20#钢基体上制备含有非晶纳米晶的铁基涂层。采用扫描电镜分析涂层的组织形貌,用X射线衍射分析涂层的相结构,并对涂层与基体20#钢在干摩擦条件下的摩擦学性能进行对比研究。结果表明:Fe基非晶纳米晶涂层中含有非晶相和纳米相,孔隙率较低,具有较高的硬度;相同条件下,涂层的摩擦因数较小,磨损量较小,涂层的耐磨性优于20#钢;20#钢基体的磨损失效形式为黏着磨损,而Fe基非晶纳米晶涂层的失效形式开始时是疲劳磨损,随着粒子的脱落,失效形式就变为磨粒磨损。     

纳米晶粉末制备复合材料的摩擦磨损性能

本文研究了用机械合金化方法制备出Ｓｉ３Ｎ４／Ｆｅ基纳米晶复合粉末，用常规粉末冶金工艺烧结出试样，测试了复合材料的常温摩擦磨损性能，并对其显微组织进行了分析，认为纳米晶的界面确实机改善Ｓｉ３Ｎ４与Ｆｅ的结合强度。     

增塑剂对纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜性能的影响

以Fe3O4纳米粉与聚乙烯醇(PVA)为原料制备了纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜,并添加聚乙二醇(PEG)和丙三醇(甘油)做为增塑剂;采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、拉伸试验机和特斯拉计等对该复合膜进行了形貌分析、拉伸性能和磁性能测试,研究了增塑剂对其形貌与性能的影响。结果表明:添加增塑剂能够使纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜的表面更光滑,弹性模量和拉伸强度降低,伸长率、磁致变形性能和磁化率得到提高。     

微量增碳对铁镍合金磁性能的影响

在弱磁场中具有极高导磁性能和极小矫顽力的铁镍合金,已广泛用于自控、微机及宇航器件中。其高性能的获得与热处理密切相关。按标准规定,1J79合金的含碳量为0.030%,但经过高温遇火后,由于真空泵油倒流,或加热室所用的夹具含碳量较高,或零件未彻底清除油污等原因,造成微量增