铁基非晶软磁合金的制备及磁性能研究

研究了铁基非晶(Fe1–xCox)78.4Nb2.6Si9.0B9.0Cu1.0(x=0,0.15,0.35,0.55或0.75)软磁合金的制备工艺及磁性能。结果表明:采用熔体快淬法制备的非晶薄带宽约3mm,厚20～40μm;最佳工艺参数为铜轮转速35m/s,熔体射流压力0.14MPa;借XRD分析了合金的相结构,发现合金薄带为非晶态;通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性能,其Bs大于1.00T,Hc为2.31～5.17kA/m。用畴壁钉扎效应分析了Hc偏高的原因。     

Fe_(74)Co_xY_(6-x)B_(20)合金的热稳定性和磁性

采用单辊快淬法制备合金薄带Fe74CoxY6-xB20(粒子数分数x=2,3,4)合金系,取不同的温度对合金进行热处理,用X射线衍射(XRD),差热分析仪(DSC),振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的晶化过程、热性能和磁性能进行研究。结果表明:制备的Fe74CoxY6–xB20均为非晶合金,Fe74CoxY6-xB20(x=2,3,4)非晶合金的晶化激活能分别为473.7,583.0和570.1kJ/mol,Fe74Co3Y3B20非晶合金热稳定性最好。非晶合金Fe74CoxY6-xB20(x=2,3,4)的饱和磁化强度MS分别为110,105和109A·m2·kg–1,矫顽力都较低,适量地添加Co提高了合金的非晶形成能力和磁性能。     

Nb对激光定向能量沉积Ti-Zr直熔点合金组织与性能的影响

利用团簇结构模型设计了五种不同Nb含量的Ti-Zr-Nb合金,并在纯钛基板上进行了激光定向能量沉积试验。系统分析了Nb含量对沉积态合金凝固组织和性能的影响规律。结果表明,不同成分沉积态合金均由单相的β-Ti近等轴晶组成。但随着Nb含量的增加,其在β-Ti中的固溶量增加,合金成分过冷度增大,因此β-Ti晶格畸变增大,晶粒细化。受组织演化的影响,沉积态合金的力学、摩擦磨损和耐蚀性能随Nb含量的增加呈现出递增的变化趋势,而成形性呈现出递减的变化趋势。因此,应将Nb含量(原子数分数)限制为3.75%～5.00%,以使合金的力学、摩擦学、化学与成形性能之间实现良好的平衡。     

热处理对NiP/CoNiP薄膜织构和磁性能的影响

用化学镀的方法制取了NiP/CoNiP薄膜并将样品进行真空热处理。用XRD、VSM、EDS等测试手段分析了热处理影响薄膜结构和磁性能变化的原因。结果发现,热处理使薄膜的结构发生了由α-Co向β-Co的同素异构转变;经热处理后晶粒尺寸长大到30 nm左右;经350℃热处理后薄膜的矫顽力升高到5.57×104 A/m;经400℃热处理后矩形比达到0.28。     

热处理对羰基铁粉磁性能和吸波性能的影响

为了改善羰基铁粉的微观结构和吸波性能,对羰基铁粉吸收剂在氮气氛下进行了热处理,热处理温度为300℃,热处理时间为30 h,研究了羰基铁粉的磁性能和在2～18 GHz的吸波性能。以热处理前后羰基铁粉作为吸收剂制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.2 mm时,热处理羰基铁粉吸波涂层在10.2～15.4 GHz反射率R小于-10 dB,反射率小于-10 dB的频宽为5.2 GHz,反射率小于-5 dB的频宽为10 GHz;最大吸收峰在12.8 GHz,反射率R为-22.68 dB。磁性能研究表明,热处理后随着矫顽力的增加,在2～18 GHz羰基铁粉的微波吸收峰向高频移动,而且吸收峰变宽,吸波性能得到大幅提高。     

激光功率对Al-Cu合金熔覆层组织和性能的影响

采用宽带激光熔覆技术在AZ91HP镁合金表面制备Al-Cu合金涂层.研究结果表明,在不同激光功率下由于基体镁合金对熔覆材料Al-Cu合金的稀释作用,所制备的涂层主要由Mg、Al、Cu三种元素所形成的晶体相组成.当激光功率为2.5 kW时,涂层主要由Mg17Al12、A1Mg、AlCu4组成.但随功率的增加,基体镁元素对涂层的稀释率增大,涂层中的Mg金属间化合物比例逐渐增大,当功率达到3.5 kW时,涂层全部由Mg金属间化合物构成.在其他参数固定情况下,随激光功率增加,涂层的硬度、耐磨蚀性有所不同,其中激光功率为2.5 kW所制备的涂层具有最佳的硬度和耐磨蚀性.     

激光修复热影响区深度对TC17-TC11双合金拉伸性能的影响

以TC17合金锻件为基材,采用激光修复工艺方法,在其上沉积TC11合金粉末,制备TC17-TC11双合金修复试样,在双合金界面处靠近TC17锻件基体一侧观察到一定深度的热影响区。通过调整激光修复工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉率),构造不同深度的热影响区,探讨热影响区深度对激光修复试样高温拉伸性能的影响。研究结果表明,高温拉伸时,修复试样表现为滑移分离型断裂,由于α/β两相的应变不协调,拉伸时裂纹萌生于TC11合金α/β相界面,其中热影响区深度为5 mm修复试样的强度和塑性匹配度好。随着热影响区深度的增加,修复试样的强度值呈现先升后降的趋势,热影响区深度为2 mm修复试样的抗拉强度最大,但其塑性较差。     

Zr添加对V_(2.1)TiNi_(0.3)贮氢合金结构和电化学性能的影响

利用电弧熔炼法制备了V_(2.1)TiNi_(0.3)Zr_x(x=0~0.12)贮氢合金,系统研究了该系列合金的相结构和电化学性能。显微组织及X射线衍射(XRD)分析表明:无Zr合金由体心立方结构的V基固溶体主相和Ti Ni基第二相组成,当加入Zr后,合金第二相变为具有六方结构的C14型Laves相而主相不变,所有第二相均呈网状分布于主相晶界附近。随着Zr添加量的增加,合金主相的晶胞参数和晶胞体积呈增大趋势。电化学测试表明:添加一定量的Zr既能提高其活化性能,又能提高其最大放电比容量;同时,随着Zr添加量的增加,合金电极的高倍率放电能力及交换电流密度均有所提高。通过比较发现,V_(2.1)TiNi_(0.3)Zr_(0.06)合金电极具有较好的综合性能。     

Fe93–xZr7Bx（x=10,12,14）合金的微观结构、热性能和磁性能研究

采用单辊快淬法制备了Fe93–x Zr7Bx(x=10,12,14)合金,并对三种合金进行了不同温度退火处理,利用X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究了该系列合金的微观结构、热性能和磁性能。研究结果表明:B含量的增加提高了合金的第一晶化峰峰值温度。在Fe83Zr7B10合金晶化初期仅观察到α-Fe相,而在Fe93–x Zr7Bx(x=12,14)合金晶化初期可观察到α-Fe相和Fe23B6相。三种合金淬态时的Ms随B含量的增加而增大。在高于823 K的温度下退火后,三种合金的Ms随B含量的增加而减小。高于773 K退火后,三种合金的Hc随B含量的增加而增大。     

Fe-Si-B非晶磁粉芯的制备及其软磁性能

采用气流磨破碎的Fe78Si9B13非晶合金粉末制备了非晶磁粉芯,研究了绝缘包覆工艺和热处理工艺对磁粉芯性能的影响。结果表明经磷酸丙酮溶液钝化处理的粉末制备的磁粉芯其性能要优于其他经氧化物粉末、矿物粉、硅酸盐包覆处理的粉末制备的磁粉芯。随着热处理温度的升高,磁粉芯的相对磁导率呈先增大后减小趋势,当热处理温度为400℃时,其所制备的磁粉芯的相对磁导率μe最大(26),损耗Ps最低(11.1 W/kg,50 kHz),相应的矫顽力Hc和品质因数Q分别达到最低值12.1 A/m和最高值273.9。     

热处理时间对铁磁性微晶玻璃磁性能的影响

以Fe2O3-CaO-SiO2-B2O3-P2O5系统为基础,采用基础玻璃析晶法制备铁磁性微晶玻璃热种子材料。通过XRD,确定了热处理样品中的主晶相为磁铁矿、硅灰石和赤铁矿;采用振动样品磁强计(VSM),测试样品室温下的磁性能;通过SEM,观察样品中晶体的形貌。研究了热处理时间对其磁性能的影响。结果表明:合理的热处理时间为2h,制得的铁磁性微晶玻璃的比饱和磁矩为26.2A·m2·kg–1。     

Fe-Cr-Si-B非晶磁粉芯的制备与磁性能研究

以水雾法制备的Fe-Cr-Si-B非晶合金粉末为原料制备了非晶磁粉芯,研究了退火温度和成型压力对磁粉芯性能的影响。结果表明:Fe-Cr-Si-B合金粉末具有较高的非晶化程度和良好的热稳定性;当退火温度低于非晶合金的起始晶化温度时,非晶磁粉芯的起始磁导率μi在440℃附近达到峰值44.7,对应的损耗则相对最低(260×10–3W/cm3,50 kHz);当成型压力由30 MPa增大到50 MPa时,磁粉芯的μi由38.6增大到46.4,其损耗则逐渐降低。     

铁铜铌硅硼非晶磁粉芯性能研究

采用聚乙烯醇做粘结剂,制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶磁粉芯。并用XRD、SEM等手段对其进行了表征。还对其磁性能进行了研究,结果表明:μ值随着粉体粒度的减小而减小,随着压力增大而增大;磁粉的粒径变小,粉芯的Bm值上升,Hc值增大;随着压力增大,粉芯的Bm值上升,Hc值则呈下降趋势。粉体粒度的变化对Q值影响不大。磁粉芯的中心频率为10MHz,其最大Q值为20。软磁粉芯在10MHz左右高频范围内,具有较好的应用价值。     

玻璃粉含量对钡铁氧体厚膜磁性能的影响

采用丝网印刷法制备了钡铁氧体厚膜,系统研究了玻璃粉含量对钡铁氧体厚膜磁性能的影响。结果表明,随着玻璃粉含量的增大,样品的致密度逐渐提高;饱和磁化强度、剩磁和矫顽力均呈现出先增大后减小的趋势;而剩磁比(Mr/Ms)单调上升。当玻璃粉含量增大到质量分数7%时,所制得样品的饱和磁化强度、剩磁和矫顽力均达到最大值,分别为151,76.6,310 kA/m。当玻璃粉含量为质量分数13%时,剩磁比达到0.615。     

镍锌比和BSZ玻璃对NiCuZn铁氧体组织与性能的影响

采用固相合成法制备了NiCuZn铁氧体材料,研究了原材料中氧化镍与氧化锌的摩尔比和添加不同含量BSZ(B2O3-Si O2-ZnO)玻璃成分对NiCuZn铁氧体组织与性能的影响,重点考察了对该材料直流偏置特性的影响。结果表明,随着增加镍锌比,所制NiCuZn铁氧体的相对磁导率逐渐下降,但在镍锌比摩尔为1.1时,具备较高的饱和磁感应强度和良好的耐直流冲击性能;随着BSZ玻璃添加量的增加,NiCuZn铁氧体材料的烧结致密度和相对磁导率都单调下降,但对直流偏置特性呈现不同程度的影响。     

改善软磁合金热处理后综合性能的方法研究

理论分析和试验验证了热应力对软磁合金热处理后尺寸精度的影响和机加应力对磁性能的影响,提出了一种综合改善软磁合金热处理后磁性能和尺寸精度的方法:对软磁合金材料先半精加工,单边留量0.05mm,再进行磁性热处理,符合磁性能要求后精加工,并留一定的公差余量,最后进行磁性恢复热处理。该方法在保证软磁合金材料零件高尺寸精度的同时,可将机械加工引起的磁性能损失恢复36%～91%,使零件加工的合格率提高一倍左右。     

温压压力对钕铁硼磁性能和抗压强度的影响

为了制备高性能的粘结磁体,改善有机粘结剂粘结磁体的不足,采用粘结的方法使用金属Sn作为粘结钕铁硼磁体的粘结剂,通过温压设备进行双向模压成型制备磁体,讨论了温压压力对粘结钕铁硼磁体的磁性能和抗压强度的影响规律。研究表明,当温压压力达到1 400 MPa时,磁体具有较佳性能:磁体密度ρ为6.492 g/cm3,剩磁Br为0.789 T,内禀矫顽力Hcj为719 kA/m,最大磁能积(BH)m为110.9 kJ/m3,抗压强度fc为81.5 MPa。     

取向硅钢高温退火样品晶粒尺寸、取向及磁性能关系的研究

采用EBSD技术测晶粒取向,结合晶粒形貌观察,研究了普通取向硅钢高温退火样品晶粒尺寸、取向分布和电磁性能的关系。结果表明,异常长大的晶粒主要为Goss取向,小晶粒取向较杂乱,晶粒尺寸与晶粒取向有一定的相关性;晶粒尺寸和晶粒取向分别对铁损和磁感影响较大。