纳米微晶软磁合金随机局域磁各向异性及磁性

本文根据非晶合金局域磁各向异性随机分布的处理方法,提出了纳米微晶软磁合金的随机局域各向异性模型,对纳米微晶合金的结构与磁性的关系进行了探讨。结果表明,纳米微晶合金的软磁特性不但与随机分布的纳米晶粒的尺寸有关,而且与晶界非晶相的铁磁性有关。相邻晶粒通过晶界非晶相发生铁磁耦合,所以晶界非晶相的铁磁性严重地影响合金的宏观磁性。Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉纳米微晶软磁合金的X射线衍射及磁性测量结果为上述理论提供了有利的支持。     

纳米晶软磁合金中的结构对技术磁性的影响——Ⅱ.磁弹耦合作用

对磁弹耦合在决定纳米晶软磁合金宏观磁性中的作用进行了探讨,高场磁化规律以及正电子湮没测量表明:对Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金,准位错偶极子造成的应力场对畴壁的钉扎效应是造成纳米晶软磁合金矫顽力的重要原因;结构缺陷造成的应力场与磁致伸缩的耦合作用对纳米晶软磁性能有重要的影响.在结构各向异性和磁弹耦合能共同作用下可解释纳米晶合金表现出最佳软磁性能.     

RTiFe11金属间化合物的结构与磁性

本文研究了RTiFe₁₁的晶体结构和内禀磁性(R=Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Y),并分析了RTiFe₁₁的磁结构与各种磁性离子间的交换作用。发现R为重稀土时,R—Fe交换作用与(g_J —1)²J(J+1)成比例,在R为轻稀土时,要考虑5d-4f电子交换作用因稀土离子而异所带来的修正。分析了在RTiFe₁₁中Fe—Fe交换作用与原子间距的依赖关系,并给出了提高居里温度的实验结果。利用合金的能带模型分析了Fe原子的饱和磁矩,并通过适宜的原子代换研究了提高饱和磁矩的途径。RTiFe₁₁呈现多样性的磁晶各异性性质。利用实验方法测定了Fe次晶格的易磁化方向与磁晶各向异性常数随温度的变化。根据晶场理论,按照点电荷模型计算了稀土离子的磁晶各向异性及其随温度的变化,解释了所观测到的自旋再取向现象。     

硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃的玻璃转变和晶化过程

采用动态力学热分析（DMTA）,示差扫描量热法（DSC）,X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）考察了Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃（BMG）的玻璃转变,晶化过程及晶化过程对磁性能的影响规律. 结果表明用DMTA方法确定Nd60Al10Fe20Co10 BMG在10 K/s的升温速率下玻璃转变温度为480 K,初始晶化温度为588 K. 晶化过程为：非晶→非晶＋亚稳FeNdAl新相→非晶＋初晶δ相→初晶δ相＋共晶δ相＋Nd3Al＋Nd3Co. 该体系合金具有硬磁性是由于合金中存在高度弛豫的非晶相,完全晶化后材料的硬磁性消失.     

热处理对软磁复合材料微观结构和力磁性能的影响研究

为了给高性能材料的制备和高灵敏度传感器的开发提供充分的理论和实验依据,利用X射线衍射仪(XRD)、Instron1196材料试验机和力磁耦合测试研究了非晶粉热处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/硅橡胶软磁复合材料微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,非晶粉的热处理不仅能够实现非晶合金的纳米晶化,而且能够有效改善软磁复合材料的磁性能。热处理后软磁复合材料的磁滞回线面积和矫顽力降低,而磁感应强度增加。     

硬磁性Nd60A110Fe20Co10大块金属玻璃的玻璃转变和晶化过程

采用动态力学热分析（DMTA）,示差扫描量热法（DSC）,X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）考察了Nd₆₀A₁₁₀Fe₂₀Co₁₀大块金属玻璃（BMG）的玻璃转变,晶化过程及晶化过程对磁性能的影响规律.结果表明用DMTA方法确定Nd₆₀A₁₁₀Fe₂₀Co₁₀ BMG在10 K/s的升温速率下玻璃转变温度为480 K,初始晶化温度为588 K.晶化过程为：非晶→非晶＋亚稳FeNdAl新相→非晶＋初晶δ相→初晶δ相＋共晶δ相＋Nd₃Al＋Nd₃Co.该体系合金具有硬磁性是由于合金中存在高度弛豫的非晶相,完全晶化后材料的硬磁性消失.     

磁性多层膜巨磁电阻效应与磁构形的依赖关系

将磁性多层膜的界面和体效应在统一模型下进行了研究,由此建立了磁性多层膜体系与磁构形相关的模型Hamilton量.通过求解磁性多层膜这一非均匀体系的电子自能,获得了巨磁电阻与磁构形的依赖关系,结果表明这一依赖关系既可能是线性的也可能是非线性的,它主要受磁性层和界面层的厚度影响,另外有效交换势对巨磁电阻的影响也是非常重要的.     

Pd41Ni10Cu28P21大块非晶合金结构与晶化过程

采用水淬的方法获得了Pd41Ni10Cu28P21大块非晶合金.结果表明,这一合金体系具有很强的玻璃形成能力,其约化的玻璃转变温度Trg为0.714.结构分析显示,Pd41Ni10Cu28P21非晶合金比以往所报道的Pd40Ni40P20非晶具有更接近于"冻结"液态的密堆积结构.非晶的晶化实验表明,晶化初期多种晶相同时结晶析出.低于710K退火非晶样品,亚稳相形成,继续提高退火温度亚稳相消失.此外,从热力学和动力学角度就Cu部分替代Ni对合金的玻璃形成能力的影响进行了探讨.     

Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4永磁合金的胞状组织的析出发育和Zr的作用研究

用粉末冶金方法制备的Sm(Co,Cu,Fe,Zr)_7.4合金,其磁性能:B_r=1.12(T),_iH_c=1078(kA/m),(BH)_max=243.6(kJ/m³).采用透射电子显微镜和Mo-ssbauer谱仪研究了合金的胞状组织析出过程和Zr的作用.研究发现:胞状组织形成温度为460℃,富Zr长片相在780℃出现,合金的矫顽力随胞状组织发育尺寸,数量多少,完善程度而变化.合金中的Zr促使Fe原子由1:5相进入2:17相,(Zr加速了2:17相中Fe原子由Co₁晶位转移到Co₃晶位,从而增加了两相之间成分差别,增加了单轴各向异性,有利于合金矫顽力的提高.     

软X射线图象反演对TOKAMAK装置运行区结构的研究

用高灵敏、高时空分辨的软X图象反演系统研究了HT-6B TOKAMAK装置中3个运行区的磁面结构,形成锯齿放电的必要条件之一是在中心区出现有效的加热作用,锯齿区存在5个发展阶段,出现同心、偏心、双心、“MHD型”和“超MHD型”5种磁面结构,MHD振荡区有稳定的“MHD型”磁岛结构,它由弯月形“热芯”和圆形“冷泡”组成,并沿电子逆磁方向旋转,共振区中共振螺旋场改善了加热状况,抑制了MHD扰动,使单一“MHD型”磁面转变为锯齿型磁面.     

1∶12型氮化物NdFe10.5Mo1.5Nx的磁畴结构

运用磁力显微镜 (MFM) ,首次观测到 1∶1 2型NdFe_10.5Mo_1.5 合金在氮化处理前后磁畴结构的变化 .结果表明 ,氮化处理前 ,合金样品表面层呈现复杂而细微的波纹畴结构 .吸氮后 ,随着单轴磁晶各向异性常数K₁的急剧增加 ,出现平行排列的片状畴 .通过测量条畴宽度w ,结合磁测量结果 ,计算出母体合金和氮化物NdFe_10.5Mo_1.5N_x的畴壁能γ ,并给出了两者的交换作用常数A以及单畴尺寸D_c,从而定性地解释了 1∶1 2型NdFe_10.5Mo_1.5 合金吸氮后磁畴结构变化的原因 .将计算结果同SmCo₅ 和Nd₂ Fe₁₄ B两种永磁材料作了比较.     

人工时效钴-镍-铁基金属玻璃非晶相分离现象的研究

本文发展了一种X射线衍射技术,用来直接观测人工时效金属玻璃中非晶相分离现象,并将它应用于测定两种钴-镍-铁基金属玻璃的非晶析出相的结构和含量,我们也用小角散射技术和热分析技术对此作了验证,得出了符合一致的结论。     

Pd41Ni10Cu28P21大块非晶合金结构与晶化过程

采用水淬的方法获得了Pd₄₁Ni₁₀Cu₂₈P₂₁大块非晶合金 .结果表明 ,这一合金体系具有很强的玻璃形成能力 ,其约化的玻璃转变温度T_rg为 0 .71 4.结构分析显示 ,Pd₄₁Ni₁₀Cu₂₈P₂₁非晶合金比以往所报道的Pd₄₀Ni₄₀P₂₀ 非晶具有更接近于“冻结”液态的密堆积结构 .非晶的晶化实验表明 ,晶化初期多种晶相同时结晶析出 .低于 71 0K退火非晶样品 ,亚稳相形成 ,继续提高退火温度亚稳相消失 .此外 ,从热力学和动力学角度就Cu部分替代Ni对合金的玻璃形成能力的影响进行了探讨     

板梁组合结构可靠性分析的随机边界元法

本文用随机边界元法分析了随机荷载作用下具有随机边界条件的正交各向异性板、梁组合结构的可靠性.文中首先给出正交各向异性板、梁组合结构的边界积分方程,进而基于随机边界元法建立了随机结构可靠性分析方法和得到用于计算正交各向异性板、梁组合结构可靠性指标的公式.算例表明了本文方法的有效性.     

高压下Fe73.5Cu_1Nb_3Si13.5B9纳米晶合金的形成

采用X射线衍射、电子衍射及透射电子显微技术研究了Fe73 .5 Cu1Nb3 Si13 .5 B9非晶合金在 82 3K ,1～ 5GPa下退火所形成的纳米晶结构 ,高压实验采用Belt型压力装置 .结果表明 ,压力没有改变合金结晶相的类型 ,但对其纳米晶结构的形成有重要影响 .当压力从常压增加到 5GPa时 ,结晶相α Fe固溶体 (α Fe相 )的尺寸从 1 1 .5nm减小至 5nm .当压力低于 2GPa时 ,α Fe相的体积分数随压力的增高而增加 ,然后随压力进一步增高 (P >2GPa)而减小 .还讨论了压力影响Fe73 .5 Cu1Nb3 Si13 .5 B9纳米晶合金形成的机制 .     

Pr6Fe13Ge磁结构的M(o)ssbauer谱和中子衍射

通过磁性测量、M(o)ssbauer谱和中子衍射研究了室温下Pr6Fe13Ge的磁结构.磁性原子集中分布在z=0和z=1/2镜面的两侧,被z=1/4,3/4处的非磁性原子分割成M(磁性)/NM(非磁性)/M(磁性)排列的三明治结构.磁性层M内磁矩为共线铁磁耦合,磁矩方向少量偏离ab面,形成小的c轴方向的分量;层与层之间,ab面内的磁矩分量为反铁磁耦合,而c轴方向的分量为铁磁耦合.     

Pr6Fe13Ge磁结构的Mossbauer谱和中子衍射

通过磁性测量、Mossbauer谱和中子衍射研究了室温下Pr₆Fe₁₃Ge的磁结构 .磁性原子集中分布在z=0和z=1 / 2镜面的两侧 ,被z=1 / 4 ,3/ 4处的非磁性原子分割成M(磁性 ) /NM(非磁性 ) /M(磁性 )排列的三明治结构 .磁性层M内磁矩为共线铁磁耦合 ,磁矩方向少量偏离ab面 ,形成小的c轴方向的分量 ;层与层之间 ,ab面内的磁矩分量为反铁磁耦合 ,而c轴方向的分量为铁磁耦合     

不规则单斜地层中磁弹性剪切波的色散方程

在内夹磁弹性单斜地层中,下界面不规则变化时,研究水平偏振剪切波的传播,该地层夹在两个半无限磁弹性单斜介质之间,得到了闭式的色散方程.不计磁场及介质界面的不规则性,该色散方程与三层介质中经典方程相一致.图示了磁场和界面不规则深度对相速度的影响.     

纳米复合材料Fex(SiO2)1-x中的界面相互作用和渗透效应对磁性的影响

采用机械合金法制备了纳米复合材料Fe_x(SiO₂)_1-x系列样品 .用X射线粉末衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM )、M ssbauer谱和Faraday磁天平系统地研究了该系列样品不同Fe合量和不同球磨时间的微结构和磁性 .实验表明样品的微结构和磁性与球磨时间和Fe含量密切相关 .当样品的Fe含量少于 2 0wt% ,并球磨了 80h后呈现出非常复杂的微观结构 :α -Fe纳米晶粒和Fe团簇镶嵌在SiO₂ 基质中 ,形成α -Fe纳米岛状和纳米尺度的类三明治结构 .Fe-SiO₂ 界面的相互作用和渗透效应、纳米晶的尺寸效应和类三明治的特殊微观结构导致了纳米复合材料Fe_x(SiO₂)_1-x的物理性能的变化     

非均质材料梯度多墙结构非线性屈曲特性

非均质、各向异性材料梯度多墙结构充分利用了材料性质连续、渐进、变化的物理力学性能,现已广泛应用于飞行机翼结构和汽车轻量化结构．在层合板屈曲理论的基础上,针对梯度多墙结构这一具体结构形式,采用当量刚度方法,建立了相应的本构关系和非线性屈曲控制方程,求解得到不同复杂边界条件及组合载荷下的屈曲临界载荷,通过试验分析验证,计算结果可以较好地满足工程设计．研究结果表明:梯度材料能有效地减小界面中的应力集中,减弱材料中初始缺陷的作用,从而不同程度地提高了材料的强度和韧性．