巨磁电阻材料的研究与应用

介绍了一种新型的磁性功能材料－巨磁电阻材料，综述了其研究进展情况。并就它在巨磁电阻传感器、高密度磁记录读出磁头、巨磁电阻随机存储器以及自旋晶体管等磁电子元器件上的进行了论述。     

气门导管断裂失效分析

某电力公司MAN52/55型机组上新换的气门导管在运行约100h发生断裂,为了查明原因,对该导管进行了材料成分、断口、显微组织和硬度等检测分析.结果表明,该导管材质低劣是发生早期低应力脆断失效的内因;变截面退刀槽加工质量的低劣,以及几何尺寸与图纸不符,应力集中是导管早期断裂的直接原因.     

TiAlCrN和TiAlCrN/CrN复合膜的微观组织与力学性能

利用离子氮化形成过渡层,通过改变溅射沉积工艺参数,制备了TiAlCrN和TiAlCrN/CrN多层复合膜.采用电子探针(EPMA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪及微米划痕仪等技术表征两种复合膜的成分结构和力学性能.结果表明:两种膜都是面心立方结构,TiAlCrN膜和TiAlCrN/CrN多层膜分别在(111)和(200)面具有一定的择优取向;TiAlCrN膜的结构和成分都比较均匀,而TiAlCrN/CrN多层膜的结构和成分则呈周期性变化.由于离子渗氮层的支撑作用及氮化物外延生长,TiAlCrN/CrN多层膜的显微硬度(3 450 HV)高于TiAlCrN膜的(2 500 HV);两种膜都具有较高的膜基结合力,但TiAlCrN/CrN多层膜的综合力学性能比TiAlCrN膜的更好.     

等离子喷涂制备ZrB_2-SiC涂层及其抗氧-丙烷焰流烧蚀性能

为提高C/C复合材料的抗高温烧蚀性能,利用大气等离子喷涂技术在C/C复合材料表面制备ZrB_2-SiC复合涂层,并对其进行抗高温氧-丙烷焰流烧蚀试验。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)对涂层的物相成分、微观形貌等进行检测分析。结果表明:大气等离子喷涂能在C/C复合材料表面制备出均匀致密的ZrB_2-SiC复合涂层,涂覆有ZrB_2-SiC涂层的C/C复合材料分别承受1 600、1 700和1 800℃的氧-丙烷焰流烧蚀300 s后依次增重0.63%、0.76%和0.71%,而烧蚀600s后试样质量烧蚀率分别为9.42×10~(-5)、2.04×10~(-4)和1.04×10~(-3)g/s。ZrB_2-SiC涂层显著提高了C/C复合材料的抗烧蚀性能,涂层氧化生成的玻璃态SiO_2能有效填充孔隙。直到SiO_2耗尽,涂层烧蚀后的孔洞成为环境中的氧进入基体的通道,导致基体烧蚀。     

Si原子择优占位对R2Co17化合物中Co次晶格磁晶各向异性的影响

对R2Co17-xSix（R＝Ce,Gd和Y）化合物的X射线衍射和磁性测量研究结果表明,Si原子的加入使R2Co17化合物的室温磁晶各向异性由易面转变为易轴,各向异性常数随Si原子浓度的增加而出现极大值、重点讨论了Si原子在Co次晶格四个不同晶位择优占位与Co次晶格磁晶各向异性演化的关系,其中18h晶位对Co次晶格各向异性负贡献起重要作用     

溶致液晶偏振薄膜的研究

对N, N'-二氢化蒽醌吖嗪(还原蓝RSN)和N, N'-二苯并咪唑-1,4:5,8-萘酰亚胺(还原猩红GG)改性处理引入磺酸基,使其成为双亲性化合物,红外光谱结果表明磺酸基改变了分子的极性.双亲性染料分子在极性溶剂中溶解、浓缩、自组装成有序聚集体,在正交偏振光下,织构呈带状和棒状.将溶液用线棒涂布器在玻璃衬底上展开,同时剪切诱导分子取向分布,溶剂自然蒸发后形成0.5～0.7μm厚固态偏振薄膜.溶致液晶的粘度显著影响涂布薄膜的表面平整度和取向度,在可见光部分波段,薄膜具有良好的光学偏振效率,最佳偏振效率达到95%以上,实用前景看好.     

熔体快淬Gd96V4合金的磁性能和磁热效应

采用熔体快淬法制备了Gd96V4合金带材,利用X射线衍射(XRD)分析了熔体快淬带的相结构,通过综合物性测量系统(PPMS)研究了合金的磁性及磁热效应,并运用Landau理论分析了合金的磁性转变和比热.研究结果表明,Gd96V4合金完全保持了纯Gd的六方相结构,其居里温度为294.5K,在居里温度附近的磁特性符合二级相变规律;在5T外场下,最大磁熵变为9.35J/(kg·K).在温度为294K时计算的比热△Cp为145.23J/(kg·K).自发磁化强度M(0,0)=249.6emu/g,即每个分子式的饱和磁矩μS=6.8μB.与纯Gd相比,含少量V的Gd96V4合金具有较大的磁熵变,是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料.     

马氏体类型及其形成原因的探讨

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观测了9种钢的马氏体形貌.详细地论述了铁合金中,双色束状马氏体(低碳马氏体)、单色束状马氏体(中和高碳马氏体)、蝶状马氏体、透镜状马氏体、粗大薄片马氏体、枝干状马氏体等马氏体类型的形成原因.提出形核和生长激活能是决定马氏体各种形态出现的根源,其中界面能在形核激活能中所占的比例对低碳马氏体和枝干状马氏体的生成起着决定性的作用.认为共格相变产物的最小单元只可能是两种形态:板状和片状.各类马氏体的形核长大的方式也只有两种:1)小角差形核长大;2)孪晶关系形核长大.马氏体形核和长大的基本原则是增大同惯习面平行的界面,尽量减少其它界面.讨论了决定形核激活能和生长激活能的主要因素,对马氏体片状外形和内孪晶的形成提出了新见解;片状马氏体中具有内孪晶并不意味着滑移的临界分切应力超过了孪生临界分切应力;在马氏体中没有进行不均匀切变,产生孪生塑性形变.最后,认为:“马氏体切变理论”不符合马氏体相变的实际;将马氏体的片状外形和内孪晶视为马氏体高脆性的根源纯粹是“马氏体切变说”造成的人为偏见.     

Ta取代对纳米复合NdFeB合金的影响机理研究

用熔体快淬法(meltspinning)制备了Nd9Fe86-xB5Tax(x=0,1,2,3)直接淬火纳米晶和部分非晶薄带,研究了过渡族元素Ta取代对纳米复合NdFeB/α-Fe合金组织和性能的影响。结果发现,对于直接淬火纳米晶合金,1%的Ta取代能提高材料的矫顽力和最大磁能积,Ta含量超过1%材料的综合磁性能反而降低。但是,Ta取代并没有起到细化晶粒的效果。为了解Ta取代的作用,研究了部分非晶合金的晶化行为。结果表明,Ta取代明显提高了Nd2Fe14B相的晶化温度,含Ta合金性能降低的主要原因可能是Ta推迟了硬磁相的晶化过程,导致了软磁相的过分长大。同理可解释部分非晶合金经热处理后磁性能远远低于优化的直接淬火纳米晶合金。     

等离子喷涂-物理气相沉积涡轮叶片7YSZ热障涂层

以纳米团聚的氧化钇稳定氧化锆(7YSZ)粉末为原料,通过等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术在涂覆有NiCoCrAlY粘结层涡轮叶片表面制备了羽毛柱状热障涂层,对不同部位涂层的微观结构进行表征.结果表明:PS-PVD技术在涡轮叶片上不同部位制备的热障涂层结构相同,能够在非视线沉积区域的叶缘板表面获得典型的PS-PVD热障涂层结构.涂层沉积过程中,涡轮叶片构型对涂层沉积效率有明显影响,当喷枪垂直叶片旋转轴时,涂层在远离叶片旋转轴区域的厚度较低,原因在于凹型曲面对反射粒子具有汇聚作用而凸型曲面对粒子具有分散作用,两种因素结合可预测复杂构型叶片表面的涂层厚度分布规律.PS-PVD技术制备的热障涂层具有良好的抗热震性能,采用涂层表面镀铝改性工艺能减缓循环热应力造成的涂层失效.