一、微重力落管法制备Nd_(60)Al_(10)Fe_(20)Co_(10)非晶薄片的磁性能研究(论文文献综述)
汪肖[1](2020)在《Fe-B合金快速凝固过程的共晶转变机制研究》文中研究说明在工业生产中,非共晶合金因为其优异的特性被广泛应用,但是其凝固过程相对比共晶合金的转变较为复杂,导致目前较为成熟的共晶转变理论不能对其适用。因此研究非共晶成分合金的共晶转变机理和相变路径,对理论和实践有重要的意义。本文使用玻璃净化法和循环过热法使Fe-B合金熔体达到稳定的过冷状态,通过触发形核的方式使熔体在不同的过冷度下进行凝固,借助高速摄影和红外测温观察再辉过程中的界面形貌和温度变化,进而研究界面移动速率和再辉速率之间的关系,并对再辉度对凝固组织和力学性能的影响进行讨论。之后,运用三种极端快冷的凝固的方式:深过冷、雾化法和单辊甩带法,制备极速凝固试样,对这些试样进行原位XRD分析,研究合金的相变路径。最后,对Fe-B合金进行过冷保温处理,研究不同保温时间对其凝固组织、初生相分数和显微硬度的影响。主要结论如下:通过深过冷技术研究非共晶成分Fe-B合金的凝固特性,发现再辉速率和界面移动速率均随再辉度的增大而增大;在相同的再辉度下,随着硼含量的增大,再辉速率与界面移动速率也增大。还发现随着再辉度的增大,界面移动时间与再辉时间的比值为定值,再辉度和界面移动速率与再辉速率的比值成反比,并计算推导得出比例系数与红外焦区的直径有关。对凝固组织和力学性能研究发现,随着再辉度(过冷度)的增大,初生相α-Fe细化,其显微硬度增大;而共晶组织从层状规则共晶变为粒状异常共晶,并且Fe2B的显微硬度减小;随着硼含量的增大,合金的显微硬度整体呈上升的趋势。对Fe-B和Ni-B合金进行不同方式的极冷凝固,并对试样进行原位加热XRD分析。结果发现,带材Ni-B合金在室温下存在亚稳相Ni4B3,在加热过程中发生两次转变,组织中出现一定方向排布的枝晶,并逐渐粗化。在深过冷ΔT=250 K的Fe-B合金在室温下并未保留下亚稳相Fe3B,加热过程只是过饱和相的析出,并且共晶组织完全变成粒状的异常共晶;在雾化条件下,小颗粒的粉末存在Fe3B和Fe B相,在800℃时转变为α-Fe和Fe2B;大颗粒粉末中的Fe3B并未发生转变;粉末在加热过程中出现粘黏现象,颗粒表面的析出组织增多,有些发生严重的畸变。对Ni-3.2wt.%B和Fe-3.4wt.%B合金成功实现了过冷保温处理,最高保温时间分别达到508 s和593 s。研究发现,随着保温时间的延长,初生相ɑ-Ni和α-Fe的硬度都减小,而Ni3B和Fe2B的硬度都增大。初生相的形貌随保温时间的延长,由棒状转为球状,边角变圆滑;共晶相Ni+Ni3B的形貌从长条片层状变成网状,再变成细小的片层状;共晶组织Fe+Fe2B的层状规则共晶变成粒状异常共晶。Ni-3.2wt.%B合金的初生相分数,随着再辉度的增大而显着增大;在相同再辉度下,初生相分数随着保温处理时间的延长而增大,但是其增幅逐渐减小,说明过冷熔体的初生相分数受再辉度和保温处理的共同影响。
翟薇,常健,耿德路,魏炳波[2](2019)在《金属材料凝固过程研究现状与未来展望》文中研究表明金属凝固作为冶金铸造技术的一个重要工艺过程,经历了从古老技艺向现代科学的漫长演化,于20世纪后半叶发展成为材料科学中一个相对完整的学科领域。随着各种相关高新技术的不断涌现,特别是信息化时代的到来,凝固科学技术正在迅速转型发展。本文系统总结了最近20年来国内外在液态合金的微观结构与物化性质、晶体形核与过程调控、凝固组织形成机理、超常凝固动力学以及新型材料凝固制备成形等五方面研究的主要进展,并分析展望了这一学科领域的未来发展趋势。
何斌[3](2019)在《等离子熔覆高性能铁基非晶复合涂层组织及性能研究》文中研究指明表面非晶化技术是通过表面工程技术,在机械零部件表面制备一定厚度的非晶涂层,从而提高机械零部件的强度、硬度以及耐磨性。这一技术在材料改性领域具有相当大的潜在应用价值。通过熔覆技术在机械零部件上进行表面非晶化,可以有效的提高材料的综合性能(强度、硬度以及耐磨性等),延长机械零部件的使用寿命,降低生产成本,但熔覆表面非晶化的研究还没取得突破性进展,对表面非晶化的影响因素和成型规律缺乏全面系统的认识,所以本研究具有非常重要的学术和应用价值。本论文用等离子熔覆技术辅助以自制的水冷循环系统,一步法在45钢基体上制得了Fe60Cr16Nb12Mo5Si2B5(wt%)以及添加微量元素C元素和La2O3的非晶复合涂层。系统研究了熔覆参数(熔覆电流和熔覆速度)对涂层的物相组成、非晶含量、宏观成型以及微观组织的影响,得出最佳工艺参数为熔覆电流110A、熔覆速度6mm/s。采用多种表征和检测方法(XRD、SEM、TEM、DSC和摩擦磨损试验机等)对涂层的微观结构、显微硬度、热稳定性、耐磨性以及冲蚀性能进行了研究分析。研究结果表明:在最佳工艺参数下制备的铁基非晶复合涂层与基体呈良好的冶金结合,且表面质量以及性能均明显优于基体。涂层组织中的晶相主要由针状马氏体以及下贝氏体等组成。由TEM、XRD以及Pseudo-Voigt函数拟合计算可知,涂层中存在非晶相且非晶含量达到13.46%,此外,还有少量的微粒Mo2B和Fe2B化合物存在。最佳工艺110A-6mm/s制备的涂层具有较高的热稳定性,玻璃转化温度Tg为733.5℃;涂层的显微硬度达到了1000 HV0.31100 HV0.3;涂层具有优异的耐磨性能,涂层的磨损机制主要为粘着磨损和氧化磨损。在30°冲击角下,基体和涂层的冲蚀形式主要为冲击、切削以及犁沟。通过添加C和La2O3对涂层进行微合金化时发现,C元素的加入增大了合金系中非晶相的形成,C加入2%时的非晶相含量为15.15%。当C从1%增加到2%时,涂层的显微硬度值最高,可达1280HV0.3。C含量为2%时的耐磨性最好,涂层的磨损机制主要为氧化磨损、磨粒磨损以及粘着磨损。La2O3的加入促进更多的非晶相的生成,当La2O3含量为2%时,显微硬度且为1000HV0.3。La2O3含量为1%和2%时的耐磨性最好,涂层的磨损机制主要为氧化磨损、磨粒磨损以及剥层磨损。
许洁[4](2015)在《Cu-Zr基原位内生非晶复合材料的制备及其力学性能研究》文中提出Cu-Zr基非晶合金不仅具有高强度、低弹性模量和高弹性应变极限的特点,且在冷却过程中容易析出复杂多变的亚稳相,因此受到广泛关注。本论文以Cu-Zr基原位内生非晶复合材料为研究对象,采用真空电弧熔炼和铜模喷铸的方法成功制备出了含有弥散分布球形第二相的Cu-Zr-Al-Co非晶复合材料。研究了添加合金元素和冷却速率对非晶复合材料相组成、微观组织和应变率相关力学性能的影响,重点分析了产生加工硬化效应的机理和塑性变形能力提高的原因。随着冷却速率的降低,Cu-Zr-Al三元合金由非晶结构转变为非晶相和晶体相的复合结构;Cu-Zr-Al-Co非晶复合材料中晶体相的体积分数逐渐增加,分布也更为均匀。相比于Cu-Zr-Al三元合金体系,说明Co元素能够促进合金熔体中形核核心的形成,有效地避免了大面积晶化现象的发生。其中,Cu47Zr46.5Al6Co0.5非晶复合材料的非晶基体中弥散分布着尺寸均一的球状B2-ZrCu相,体积分数约为10%。对于Cu-Zr-Al三元合金,当组织为非晶结构时,试样在准静态压缩下表现出典型的脆性断裂特征;而当组织为非晶和晶体相的复合结构时,试样则表现出一定的塑性变形能力。相比之下,Cu-Zr-Al-Co非晶复合材料不仅具有良好的塑性变形能力,而且表现出明显的加工硬化现象,断裂应变均达到5%以上。其中Cu47Zr46.5Al6Co0.5非晶复合材料的断裂强度和应变最高,分别为2211MPa和9.06%,其良好的塑性变形能力主要依赖于晶体相与剪切带之间的相互作用和形变诱发的马氏体相变。Cu-Zr-Al-Co非晶复合材料的加工硬化效应主要是由于形变诱发马氏体相变的强化作用。非晶复合材料在变形过程中发生了从B2-ZrCu相到ZrCu马氏体相的转变,相变起始于弹性变形阶段,随着变形量的增加,ZrCu马氏体相的体积分数也不断增加。ZrCu马氏体相相比于B2-ZrCu相硬度明显提高,这能够显着补偿非晶基体的应变软化。在相对较低的应变率(2×10-42×10-2s-1)范围内,非晶复合材料表现出了明显的塑性变形行为,屈服强度随着应变率的增加而增加,呈现出正的应变率敏感性。这是由于材料内部少量的位错在变形中起到主导作用,同时马氏体相变生成的ZrCu马氏体相提高了材料整体的强度。而在高应变率(1.2×1033.6×103s-1)范围内,非晶复合材料的断裂强度随应变率的增加而减小,呈现出负的应变率敏感性。这是由于材料中的剪切带在变形中起到主导作用,高应变率导致剪切带内部的绝热升温,使材料局部发生软化甚至融化,产生微孔洞或微裂纹等缺陷,最终导致材料的突然性脆断。
满华[5](2012)在《Fe-(Co)-Nd-B-Nb块体非晶合金磁性和晶化行为的研究》文中认为与晶态合金相比,非晶合金具有优异的力学性能、物理性能和耐腐蚀性能,但通常需要很高的冷却速度才能制得,因而样品的尺寸受到限制。近年来,人们相继制备出了多种体系的新型块体非晶合金,为非晶合金的研究开发注入了新的活力,块体非晶合金已成为目前材料科学的热点研究领域之一。铁磁性材料是应用最为广泛的一种功能材料,Fe基块体非晶合金因具有优异的软磁性能而备受关注。部分Fe基块体非晶合金通过非晶晶化的方法,可以获得硬磁性能。利用Fe基块体非晶合金晶化法制备的永磁合金,具有高密度、高精度、低成本和优良的可加工性等优点,应用前景广阔。但该类合金的非晶形成能力通常较差,晶化后制得的磁体的内禀矫顽力较低,且晶化过程中的微观结构与磁性能的变化规律还不清楚。本文选取Fe–(Co)–Nd–B–Nb体系块体非晶合金,对其非晶形成能力、磁性能和晶化行为做了较为深入的研究,制备出了多种具有较好非晶形成能力的Fe基块体非晶合金,并通过非晶晶化法获得了具有很高内禀矫顽力的块体永磁合金。主要实验结果如下:在Fe68-xNd7B925)Nbx(x=06)块体合金中,适量的Nb元素能有效的提高其非晶形成能力。Nb含量为4at%时,可以制得一种具有较好软磁性能的块体非晶合金Fe64Nd7B25Nb4,其饱和磁化强度可达95.8Am2/kg。在Fe64Nd7B25Nb4块体非晶合金中调整Nd元素的含量,发现当Nd含量为510at%时,Fe71-xNdxB25Nb4(x=5,7,10)合金具有较好的非晶形成能力和软磁性能,饱和磁化强度随Nd含量的增加而降低。Fe71-xNdxB25Nb4(x=5,7,10)块体非晶合金中,Nd元素的含量在很大程度上影响了该合金的晶化过程。Fe66Nd7B25Nb4(x=5)块体非晶合金的晶化过程分为三步,完全晶化后内禀矫顽力非常小,合金中含有软磁相α-Fe、Fe3B和非磁性相,没有发现硬磁相Nd2Fe14B。Fe64Nd7B25Nb4(x=7)块体非晶合金的晶化过程分为两步,完全晶化后内禀矫顽力明显增大,该合金中除了非磁性相以外,还有软磁相α-Fe、Fe3B和硬磁相Nd2Fe14B。当进一步提高Nd含量至10at%时,Fe61Nd7B25Nb4(x=10)块体非晶合金的晶化过程一步完成,完全晶化后获得很高的内禀矫顽力,合金中含有非磁性相和硬磁相Nd2Fe14B。该系列块体非晶合金退火后,随着Nd含量的增加,对应的磁性相的变化:软磁相→软磁相+硬磁相→硬磁相。值得注意的是,Fe61Nd7B25Nb4块体非晶合金在943K退火20min后,内禀矫顽力高达1191.1kA/m,剩磁和最大磁能积分别为0.42T和31.72kJ/m3。该合金主要由NdFe4B4、Nd2Fe14B和少量的NbFeB相组成。透射电镜(TEM)分析发现,铸态合金样品中,含有少量晶粒尺寸为500nm左右的NbFeB相,这将引起非晶基体中贫Nb,Nb元素在合金晶化过程中没有起到细化晶粒的作用,因而非晶相晶化后生成的NdFe4B4和Nd2Fe14B相的晶粒尺寸较大。Fe64Nd7B25Nb4合金中由Co部分替代Fe后,Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=10,20,30,40)合金仍具有较好的非晶形成能力。与Fe64Nd7B25Nb4合金相比,Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=10,20,30,40)合金退火后剩磁和最大磁能积下降,但内禀矫顽力得到显着提高。当Co含量为20at%时,合金在1003K退火20min后,内禀矫顽力高达1164.3kA/m。在研究冷却速度对Fe64Nd7B25Nb4和Fe61Nd7B25Nb4合金的磁性能和晶化行为的影响时发现,Fe64Nd7B25Nb4合金块体样品的饱和磁化强度高于薄带样品,而Fe61Nd7B25Nb4合金块体样品的饱和磁化强度低于薄带样品。退火后,两种合金的块体样品的硬磁性能均优于薄带样品。值得注意的是,Fe64Nd7B25Nb4块体样品和薄带样品在晶化过程中均出现了亚稳相Fe23B6。在较高温度下退火后,块体样品中的Fe23B6相消失,薄带样品中的Fe23B6相却仍然存在,这可能是由于薄带样品中的Nb原子更容易地取代Fe原子占据晶格中8c的位置,从而使Fe23B6相的结构更加稳定。
龙卧云[6](2012)在《机械合金化制备Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶合金粉末及其低压烧结工艺探索》文中提出非晶合金原子在三维空间呈拓扑无序排列,不存在常规晶态材料固有的晶粒、晶界等缺陷,宏观上呈现出各向同性,具有许多优异的性能,是材料科学界研究的热点领域之一。其中,Zr-A1-Ni-Cu体系因不含贵金属元素及有毒元素,并且具有较高的非晶形成能力而备受关注。然而,用常规模铸法制备Zr-A1-Ni-Cu块体非晶合金需要较为苛刻的工艺条件,难以产业化。机械合金化是一种非平衡态下的粉末固态合金化技术,通过高能球磨使粉末经受反复的变形、冷焊、破碎,最终达到原子级合金化的过程,现已广泛用于非晶合金粉末的制备。本文利用机械合金化的方法,以商业金属元素粉末为原料,合成Zr-A1-Ni-Cu非晶合金粉末,并结合实验和热力学原理对其非晶化的机理进行了探讨。常规模铸法因受熔体冷却速度和合金体系非晶形成能力的影响而使所制备的非晶合金尺寸非常有限,粉末固结工艺可以避免这种缺陷,从而开拓了另一种合成块体非晶合金的路线。基于成本考虑,本文采用常规的低压烧结方式对所制备的Zr-基非晶合金粉末进行烧结处理,探索非晶合金粉末的烧结方法。本文利用机械合金化方法成功制备了Zr5oAl15-xNi10Cu25Yx非晶合金粉末,探索了Y取代Al对体系非晶形成能力的影响,确定了Y的最佳添加量,为利用合金元素添加的方法来提高体系的非晶形成能力提供有力的实验证明。研究了外部添加剂对体系热稳定性的影响,确定了体系的最佳添加剂类型及其含量。利用低压烧结处理将非晶合金粉末烧结成型,探索了添加剂类型、含量、烧结温度以及保温时间对制品形貌及基本力学性能的影响。主要结论如下:1.利用共晶点原则设计了Zr50Al15Ni10Cu25体系基础组成,并采用正交实验方法法,由机械合金化技术在较低的转速(170r/min)及20:1的球料比条件下球磨60小时后,由商业金属元素粉末合成了Zr50Al15-xNi10Cu25Yx系列非晶合金粉末。2.探索了Y元素部分取代A1对体系非晶化的影响,发现添加适量的Y可以增加系统无序度并消除体系中氧杂质的有害作用,提高Zr50Al15-xNi10Cu25Yx体系的非晶形成能力,Y的最佳添加量为1.25at.%,过少或过多的Y引入量都会降低体系的非晶形成能力。3.用热力学方法对Y的最佳添加量进行了简单的分析。结果表明,随Y含量的增加,体系的混合焓呈现单调递减趋势,而系统的混合熵则呈现出抛物线形变化规律,在x=7.5时达到最大值,通过对等效自由能数据进行曲线拟合后发现,系统在x=1.20时获得最低的等效自由能,热力学上最有利于非晶合金的形成。4.探索了外部添加剂对Zr50A115Ni10Cu25非晶合金体系热稳定性的影响,发现适量(5wt.%)的外部添加剂(Si3N4)能有效提高Zr50A115Nil0Cu25非晶合金粉末的析晶活化能,可以抑制Zr50A115Ni10Cu25系统在升温过程中的析晶,增强体系的热稳定性,有助于非晶合金粉末的加热固结成型。5.探索了zr50A115-xNi10Cu25Yx非晶合金粉末的低压烧结工艺,由于实验过程中所采用的烧结温度过高,导致了经低压烧结后非晶合金粉末已完全非晶化,未能成功获得zr50A115-xNi10Cu25Yx块体非晶合金材料。6.探索了外部添加剂颗粒在Zr50Al15xNi10Cu25Yx非晶合金粉末的低压烧结过程中的作用,发现适当的外部添加剂能起到一定的骨架作用,强化非晶基体。其中,以Si3N4的添加总体效果最好,块体样品的最高抗弯强度达115.22MPa。但由于添加物颗粒较粗,手工碾磨的方式很能使其均匀分散在基体粉末中,严重影响制品性能。
孙颖迪[7](2011)在《Mg-Cu-Gd基块体非晶合金的Sb/Sn/Cd微合金化效应研究》文中指出本论文以目前材料界广泛关注的Mg基块体非晶合金为研究对象,提出非晶形成能力的新判据、提高Mg-Cu-Gd基块体非晶合金(MCGBAA)玻璃形成能力与塑性为目标,研究新判据并验证其可靠性,用自主研发的氩弧熔炼炉与吸铸一体化装置制备MCGBAA,用XRD、SEM、OM、TEM、DSC、纳米压痕仪、电化学工作站和阻抗仪等多种分析测试手段,研究添加与MCGBAA主组元Cu具有正混合热的微量Sb、Sn和Cd对非晶形成能力、连续加热与等温加热晶化动力学、力学及耐蚀性能的影响规律与机理,并分析化学镀铜层对其塑性的影响机制。基于非晶形成与热力学特征温度的关系,将抗晶化能力与液相结构相结合,提出了合金玻璃形成能力新判据1/2c, c=(TxTg)/(Tg+Tl),并在多种非晶合金体系进行了验证。发现c比其它判据具有更高的可靠性,且与本文研究的MCGBAA临界尺寸Zc的相关性因子达到76.79%,明显高于其它判据。自主研发的氩弧熔炼炉与吸铸一体化装置具有对熔池良好的保护和搅拌作用,且可通过局部快速加压和真空抽吸提高充型效果;用有限元模拟了吸铸铜模的温度场并优化了其尺寸。成功制备了成分均匀、充型良好、无氧化夹杂与缩松等缺陷的柱形和锥形MCGBAA。分别加入微量Sb、Sn和Cd均可提高基体合金的非晶形成能力,且随添加量增加,非晶形成Zc先增加后减小,其中Cd改善效果最显着,最优成分(Mg61Cu28Gd11)98Cd2非晶形成Zc接近基体合金的2倍。微量元素主要通过调整体系的原子尺寸梯度,增大液相黏度阻碍原子扩散,降低合金的过冷度(Tg=Tm-Tg),减弱初生Mg2Cu主晶化相的结晶驱动力,而提高非晶形成倾向,且固溶度高的元素改善非晶形成能力作用最明显;过量添加与Gd和Mg具有负混合热的元素将导致GdMg5相析出,非晶形成能力明显下降。连续加热和等温晶化过程中,Sb、Sn或Cd单元微合金化均可延缓MCGBAA晶化过程,其中Cd的改善作用最明显,且随Cd增加,非晶合金的等温晶化孕育时间、连续加热与等温加热晶化激活能及等温晶化Avrami指数均先增加后减小,最优成分(Mg61Cu28Gd11)98Cd2连续加热晶化激活能Eg、Ex和Ep分别相比基体合金提高了30.9%、63.6%和65.8%,等温晶化激活能EC提高近50%;在464K-479K其等温晶化的Avrami指数均大于2.5,表明晶粒形核与生长方式为扩散控制且形核率增加。基体非晶合金与(Mg61Cu28Gd11)98Cd2在469K等温退火过程中,结晶度随退火时间延长不断增大,结晶速率先增加后减小,且Cd存在明显延缓了Mg2Cu主晶化相的析出时间。与主组元Cu具有正混合热的微量元素可有效控制组元Mg、Cu原子的长程迁移,并促进Gd、Mg原子结合成为Mg2Cu的竞争相,抑制Mg2Cu形核生长。微量Sb、Sn或Cd的加入均能提高非晶合金的压缩断裂强度与塑性,Cd的作用最显着。随Cd增加,MCGBAA强度、塑性、弹性模量、硬度与抗压痕蠕变性能均先提高后下降,并在Cd达2at.%时达到最佳值,其中断裂强度比基体合金提高15.9%,塑性从0提高到0.45%,压缩断口存在明显塑性变形特征。合金变形过程中微量Cd主要通过提高结构稳定性不晶化而提高强度;Cd微观成分的不均匀性与压缩过程中局部区域发生的相分离,可以成为剪切带进一步扩展的障碍,促进形成多重剪切带而改善塑性。化学镀铜层的(Mg61Cu28Gd11)98Cd2压缩断裂塑性随镀层厚度增加持续提高,最大镀层厚度100m时可达1.76%,约为无镀层合金的4倍,且压缩变形后侧表面的剪切带数量与分叉明显增多。压缩过程中铜层内表面对非晶合金外表面形成的三向压应力,致使非晶裂纹萌生和扩展困难;相同轴向压力时铜层越薄,其三向变形越大且局部质量缺陷促进其局部破碎剥落,导致非晶局部外表面处于平面应力状态而萌生裂纹。微量Cd可同时改善MCGBAA的耐碱和酸腐蚀性能。随Cd增加,MCGBAA腐蚀电位均不断正移,腐蚀电流密度和腐蚀失重速率不断降低,碱性溶液中的钝化膜溶解破裂时间有效延长;基于“点缺陷模型”理论,微量Cd通过提高MCGBAA在碱性溶液中钝化膜的氧离子扩散通量而促进钝化膜形成与生长;在酸性溶液中,Cu2+和Cd2+在合金表面的同时还原沉积有利于进一步减慢基材的腐蚀进程,提高合金耐蚀性。
王神赐[8](2010)在《Zr基非晶基复合材料的制备及性能研究》文中提出块体非晶合金具有优良的力学、磁学性能,但是单相块体非晶合金在超过极限载荷后表现为无宏观塑性变形的灾难性脆断,极大限制了非晶合金的应用范围。非晶基复合材料是改善非晶合金室温脆性的有效手段之一。本论文通过在ZrAlNiCu非晶合金中添加Nb或Ti制备了非晶基复合材料,并研究了Nb和Ti对合金结构、热稳定性、压缩力学性能和耐腐蚀性的影响。使用真空电弧熔炼-铜模吸铸的方法制备了直径为5mm的Zr51Cu24.7Ni14.34Al9.96、Zr55Al10Ni5Cu30、Zr65Al75Ni10Cu17.5合金棒。研究表明,在现有实验条件下,只有Zr55Al10Ni5Cu30合金可以形成单一非晶合金,因此选择Zr55Al10Ni5Cu30作为非晶基复合材料的基体材料。并以同样的方法制备出直径为5mm的(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xTix(x=1、2、3、4、5at.%)和(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xNbx(x=1、2.5、3、4、5at.%)等非晶基复合材料。XRD分析表明,当加入1%的Ti原子时合金体系中出现NiZr晶化相,当Ti原子的含量超过3%后,晶化相愈加复杂;DSC分析表明,(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xTix中,起始晶化温度Tx随着x的增加表现出下降趋势,过冷液相区宽度△Tx随着x的增大直线下降;小于3%的Ti原子的加入能提高材料的抗压强度,相应的复合材料表现出一定的塑性,通过SEM可观察到剪切带发生打折、弯曲。超过3%后强度下降,并表现为脆断。复合材料的断口形貌中观察到比非晶合金更密的脉状纹络和熔滴状物质;Ti元素的加入对非晶合金的维氏硬度影响不大。在(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xNbx合金中,x=1时合金中就有少量Cu8Zr3晶化相的析出,当x≥2.5时Nb元素也以单质或化合物的形式析出。DSC分析表明,x=1时较x=0时的Tx略有上升,x继续增大时其Tx则缓慢下降。△Tx在x=1时出现了最大值111.88K,x继续增大时,△Tx显着减小。x=1和x=2.5时抗压强度显着提高,并表现出一定塑性,x继续增大时强度下降,并且变现为脆断。(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cuo.3)97.5Nb2.5中出现的多重脊状形貌的脉络;该体系复合材料与非晶合金相比维氏硬度变化不大。非晶合金及其复合材料在碱性溶液中表现出很好的耐腐蚀性。在酸性溶液中,Ti或Nb的加入都能显着增强非晶合金的耐腐蚀性,Nb元素的增强效果更为明显。在1NHCl中,Zr55Al10Ni5Cu30的腐蚀速率为4.57μg/(cm2·h),而(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)95Nb5则只有0.071μg/(cm2·h)。
段伟[9](2008)在《Nd60-xCexFe30Al10非晶合金的非晶形成能力、磁性和显微结构研究》文中研究指明非晶态金属因其独特的物理性能、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能引起了人们广泛的关注和极大的兴趣。其中,Nd(Pr)-Fe基非晶合金体系因为其在科学上的意义和潜在的应用价值而倍受关注,人们已经在Nd(Pr)-A1-Fe、Nd(Pr)-A1-Fe-Co以及Nd(Pr)-A1-(Fe,Co)-B等合金体系中成功地获得了直径最高达到十几个毫米的大块金属玻璃。这些体系的非晶合金有着不同于一般金属玻璃的特性,即在热分析曲线上没有出现玻璃转变、室温下表现出无序态合金不应有的硬磁性等,这些奇异的特性使得Nd-Fe基合金成为非晶合金研究中的热点。另外,非晶态金属在过冷液相区范围内具有好的加工性能。Ce元素因其低的弹性模量(E=34 GPa,B=22 GPa,and G=14 GPa),带来了Ce基非晶极低的玻璃转变温度(Tg小于373 K)。所以我们将Ce元素添加到Nd-Fe-Al合金系中以期在保留该系合金硬磁性能的同时,获得低的Tg以及良好的低温加工性能。本文用铜辊甩带法制备出成分为Nd60-xCexFe30Al10(x=0,10,20,30,60)的合金条带样品。用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)、振动样品磁量计(VSM)分别测试条带样品的相组成、非晶形成能力和磁性能。XRD结果表明所制备的条带样品为非晶结构。DSC研究结果表明,当x=0,10时,样品未出现明显的玻璃转变,而当x=20,30,60时,玻璃转变温度Tg分别为369,366,365 K。在整个Ce取代Nd的过程中,样品的晶化温度(Tx1,Tx)也随着x的增加而减小。当x≥20时,样品非晶形成能力(△Tx=Tx1-Tg)随Ce含量增大而减小,其中当x=20时,△Tx有最大值90 K。VSM结果显示,样品的饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc均随Ce含量增加而近似成线性减小,条带样品的铁磁性减弱,Ce60Fe30Al10呈现完全的室温顺磁性。对Nd60-xCexFe30Al10非晶条带样品在不同温度下退火的研究显示,该系非晶合金随着退火温度的升高,先后有稳定的富Nd六方相和未知亚稳相析出。其中,富Nd六方相的析出会带来高的硬磁性,在523 K退火时,x=20和x=0的样品的矫顽力Hc和剩磁Mr分别为115.64 Oe,3.499emu/g和333.28 Oe,6.915 emu/g。随着退火温度进一步升高(643 K),未知亚稳相的析出,条带的硬磁性有所减弱。因此,退火样品硬磁性的来源为富Nd六方相。当样品完全晶化后,则呈现顺磁性。
陈春玲[10](2007)在《块体非晶合金的非晶形成能力与原子尺寸因素研究》文中研究表明块体非晶合金具有许多独特的物理、化学和力学性能,使得其在航空、航天、电子、机械和化工等领域和行业中呈现出广阔的应用前景。因而,对块体非晶的研究无论在理论上还是在应用上都有重要意义。八十年代末国外发现了可以通过铜模冷却制备的块体非晶合金,使得该领域成为新材料研究热点和前沿,但是近几年来,却未见突破性的进展,究其原因,主要是非晶合金的形成机制一直不清楚,对于复杂的多元体系,显然不可能仅仅依靠大量实验及经验规律来获得理想的非晶成分。本文选择目前已报道的块体非晶合金作为研究目标,利用现有的大量的数据资源,对原子尺寸因素和非晶形成能力的关系进行系统分析,总结了原子尺寸差以及基元素体积有效率与合金非晶形成能力的关系,并对其合理性进行验证。结果表明,不同非晶合金体系的原子尺寸差范围不同,但是与原子的百分含量呈现一种线性关系,而基元素体积有效率同样与原子百分含量呈现明显的线性关系,并且不同非晶合金体系的这两个参数都与基元素原子半径存在一种趋势,可以在一定程度上表征合金的非晶形成能力,用来进行非晶合金的成分优化和设计,为发展能工业化的块体非晶合金材料及其制备技术提供帮助。
二、微重力落管法制备Nd_(60)Al_(10)Fe_(20)Co_(10)非晶薄片的磁性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微重力落管法制备Nd_(60)Al_(10)Fe_(20)Co_(10)非晶薄片的磁性能研究(论文提纲范文)
(1)Fe-B合金快速凝固过程的共晶转变机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非平衡凝固技术 |
1.2.1 快速凝固技术的发展 |
1.2.2 深过冷快速凝固技术 |
1.2.3 急冷快速凝固技术 |
1.3 非平衡凝固理论 |
1.3.1 再辉过程 |
1.3.2 生长速率 |
1.3.3 规则共晶转变理论 |
1.3.4 非规则共晶转变理论 |
1.4 快速凝固样品加热中的相变 |
1.5 过冷熔体的保温处理 |
1.6 Fe-B合金的研究现状 |
1.7 本文研究内容及意义 |
2 实验过程及测试方法 |
2.1 实验路线 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 合金成分的选择 |
2.2.2 合金的制备 |
2.3 深过冷实验 |
2.4 实验设备 |
2.5 分析测试方法 |
2.5.1 成分分析 |
2.5.2 组织分析 |
2.5.3 物相分析 |
2.5.4 显微硬度 |
3 过冷Fe-B合金的非平衡凝固特性研究 |
3.1 Fe-B合金的冷却曲线分析 |
3.1.1 熔化冷却曲线 |
3.1.2 冷却曲线分析 |
3.2 再辉过程分析 |
3.2.1 Fe-B亚共晶合金的再辉速率分析 |
3.2.2 Fe-B过共晶合金的再辉速率分析 |
3.3 界面形貌分析 |
3.3.1 Fe-B亚共晶合金的界面形貌分析 |
3.3.2 Fe-B过共晶合金的界面形貌分析 |
3.4 界面移动速率 |
3.4.1 Fe-B亚共晶合金的界面移动速率 |
3.4.2 Fe-B过共晶合金的界面移动速率 |
3.5 界面移动速率和再辉速率的关系研究 |
3.5.1 界面移动时间与再辉时间的比值关系 |
3.5.2 界面移动速率与再辉速率的比值关系 |
3.6 过冷度和再辉度之间关系的研究 |
3.7 凝固组织分析 |
3.7.1 亚共晶Fe-B合金的组织分析 |
3.7.2 过共晶Fe-B合金的组织分析 |
3.8 Fe-B的硬度分析 |
3.8.1 亚共晶Fe-B合金的硬度分析 |
3.8.2 过共晶Fe-B合金的硬度分析 |
3.9 讨论 |
3.10 小结 |
4 极端快速凝固样品的相变机制分析 |
4.1 单辊甩带Ni-B合金试样的相变机制研究 |
4.1.1 带材的制备 |
4.1.2 甩带试样的原位加热XRD分析 |
4.1.3 带材Ni-B合金加热前后组织形貌的对比 |
4.2 深过冷Fe-B合金试样的相变机制研究 |
4.2.1 深过冷试样的制备 |
4.2.2 大过冷试样的原位加热XRD分析 |
4.2.3 深过冷Fe-B合金加热前后组织形貌的对比 |
4.3 雾化Fe-B合金试样的相变机制研究 |
4.3.1 雾化粉末的制备 |
4.3.2 雾化粉末的原位加热XRD分析 |
4.3.3 雾化Fe-B合金粉末加热前后组织形貌的对比 |
4.4 二元合金凝固路径的分析 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
5 熔体过冷处理对凝固组织和性能的影响 |
5.1 Ni-3.2wt.%B合金保温处理的温度曲线 |
5.1.1 合金的制备 |
5.1.2 过冷保温处理的温度变化曲线 |
5.2 Ni-3.2wt.%B合金的凝固组织 |
5.3 Ni-3.2wt.%B合金的显微硬度 |
5.4 Ni-3.2wt.%B合金的初生相分数 |
5.5 Fe-3.4wt.%B合金保温处理的温度曲线 |
5.6 Fe-3.4wt.%B合金的凝固组织 |
5.7 Fe-3.4wt.%B合金的显微硬度 |
5.8 讨论 |
5.9 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(3)等离子熔覆高性能铁基非晶复合涂层组织及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 非晶合金概述 |
1.2.1 非晶合金发展历程 |
1.2.2 非晶合金的制备方法 |
1.2.3 非晶合金性能 |
1.2.4 非晶合金的应用 |
1.3 铁基非晶涂层的研究进展 |
1.3.1 铁基非晶涂层的制备特征 |
1.3.2 铁基非晶涂层的性能和应用 |
1.4 微合金化对非晶形成能力的影响 |
1.4.1 小原子C、B、Si等元素的添加对铁基非晶形成能力及性能的影响 |
1.4.2 添加稀土对铁基非晶形成能力及性能的影响 |
1.5 课题主要研究内容 |
第2章 实验材料与实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 合金粉末设计 |
2.1.3 实验设备 |
2.2 实验材料的制备 |
2.2.1 基体材料预处理 |
2.2.2 涂层粉末预处理 |
2.2.3 等离子熔覆制备铁基非晶复合涂层 |
2.3 铁基非晶复合涂层的表征 |
2.3.1 金相试样的制备及金相分析 |
2.3.2 涂层的X射线衍射分析 |
2.3.3 涂层的扫描电镜及能谱分析 |
2.3.4 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.3.5 显微硬度测试 |
2.3.6 差式扫描量热分析(DSC) |
2.3.7 涂层摩擦磨损性能测试 |
2.3.8 冲蚀试验 |
2.4 本章小结 |
第3章 等离子熔覆非晶复合涂层的制备及组织分析 |
3.1 引言 |
3.2 等离子熔覆工艺参数探索 |
3.2.1 粉末添加技术 |
3.2.2 影响等离子熔覆的因素 |
3.2.3 涂层的成型质量 |
3.3 熔覆层物相结构分析 |
3.3.1 不同熔覆速度下熔覆涂层的物相结构 |
3.3.2 不同熔覆电流下熔覆涂层的物相结构 |
3.4 熔覆层微观组织特征 |
3.5 工艺参数对熔覆涂层形貌的影响 |
3.5.1 熔覆速度对涂层组织形貌的影响 |
3.5.2 熔覆电流对熔覆涂层组织形貌的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 等离子熔覆铁基非晶复合涂层的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 铁基非晶复合涂层的显微硬度分析 |
4.3 铁基非晶复合涂层的热稳定性 |
4.4 铁基非晶复合涂层的摩擦磨损性能 |
4.4.1 磨损的分类及机理 |
4.4.2 磨损磨损实验结果及分析 |
4.5 铁基非晶复合涂层的冲蚀磨损性能分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 微合金化对铁基非晶复合涂层的影响 |
5.1 引言 |
5.2 元素选择的理论基础 |
5.2.1 原子尺寸效应 |
5.2.2 合金化效应 |
5.2.3 固溶效应 |
5.3 C对铁基非晶复合涂层相组成的影响 |
5.3.1 C元素的选择依据 |
5.3.2 C对铁基非晶复合涂层相结构的影响 |
5.4 C对铁基非晶复合涂层性能的影响 |
5.4.1 显微硬度 |
5.4.2 涂层的摩擦磨损性能 |
5.5 La_2O_3对铁基非晶复合涂层相组成的影响 |
5.5.1 稀土元素的选择依据 |
5.5.2 La_2O_3对铁基非晶复合涂层相结构的影响 |
5.6 La_2O_3对铁基非晶复合涂层性能的影响 |
5.6.1 显微硬度 |
5.6.2 涂层的摩擦磨损性能 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(4)Cu-Zr基原位内生非晶复合材料的制备及其力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非晶合金的发展和研究现状 |
1.2.1 非晶合金的发展历史 |
1.2.2 非晶合金的制备方法 |
1.2.3 非晶合金的性能特点 |
1.2.4 非晶合金的应用 |
1.3 非晶复合材料的产生和发展 |
1.3.1 非晶复合材料的产生和变形机理 |
1.3.2 非晶复合材料的分类 |
1.3.2.1 原位内生晶体相强化的非晶复合材料 |
1.3.2.2 双非晶相复合材料 |
1.3.2.3 外加相强化的非晶复合材料 |
1.4 Cu-Zr 基非晶复合材料的研究历史和发展现状 |
1.4.1 Cu-Zr 合金中马氏体相变的发现 |
1.4.2 Cu-Zr 合金中 B2-ZrCu 相形成动力学条件 |
1.4.3 含 B2 相的非晶复合材料形状记忆效应和力学性能的研究进展 |
1.5 本论文的研究意义和主要内容 |
参考文献 |
第2章 实验方法 |
2.1 实验方案 |
2.2 实验样品的制备 |
2.2.1 合金成分的确定 |
2.2.2 母合金的制备 |
2.2.3 非晶复合材料的制备 |
2.3 非晶复合材料微观结构与物相分析 |
2.3.1 物相分析 |
2.3.2 形貌分析 |
2.3.3 结构分析 |
2.4 非晶复合材料力学性能测试 |
2.4.1 显微硬度 |
2.4.2 准静态压缩性能测试 |
2.4.3 动态压缩性能测试 |
参考文献 |
第3章 Al 含量对 Cu-Zr 基原位内生非晶复合材料组织和性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 微观形貌和物相分析 |
3.2.1 微观形貌 |
3.2.2 物相分析 |
3.3 准静态压缩力学行为研究 |
3.3.1 准静态压缩力学性能分析 |
3.3.2 断口形貌分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 Cu-Zr-Al-Co 四元非晶复合材料的组织及性能 |
4.1 引言 |
4.2 微观形貌和物相分析 |
4.2.1 微观形貌 |
4.2.2 物相分析 |
4.2.3 界面特征 |
4.3 准静态压缩力学行为研究 |
4.3.1 准静态压缩力学性能分析 |
4.3.2 加工硬化效应 |
4.3.2.1 加工硬化能力表征 |
4.3.2.2 加工硬化机理分析 |
4.3.3 原位高能 X 射线衍射分析 |
4.3.4 塑性提高的机理 |
4.3.4.1 晶体相与剪切带的相互作用 |
4.3.4.2 形变诱发马氏体相变对塑性提高的影响 |
4.3.4.3 形变诱发马氏体相变与剪切带产生的顺序和特点 |
4.3.5 断口形貌分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 Cu_(47)Zr_(46.5)Al_6Co_(0.5)非晶复合材料的动态压缩力学行为研究 |
5.1 引言 |
5.2 动态压缩力学行为研究 |
5.2.1 动态压缩力学性能分析 |
5.2.2 断口形貌分析 |
5.3 应变率效应 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(5)Fe-(Co)-Nd-B-Nb块体非晶合金磁性和晶化行为的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 非晶合金的发展历史 |
1.2 非晶形成能力判据和非晶晶化 |
1.2.1 非晶形成能力判据 |
1.2.2 非晶晶化 |
1.3 块体非晶合金的研究和应用 |
1.3.1 块体非晶合金的形成条件 |
1.3.2 块体非晶合金的制备方法 |
1.3.3 块体非晶合金的性能及应用 |
1.4 Fe 基块体非晶合金的研究进展 |
1.4.1 Fe 基块体非晶合金的发展历程 |
1.4.2 力学性能 |
1.4.3 软磁性能 |
1.4.4 硬磁性能 |
1.5 论文的研究目的和意义 |
1.6 论文的主要研究内容 |
第二章 实验原理和方法 |
2.1 实验工艺流程 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 母合金 |
2.2.2 吸铸样品 |
2.2.3 薄带样品 |
2.2.4 样品退火 |
2.3 热分析 |
2.3.1 差示扫描量热法 |
2.3.2 热重法 |
2.4 结构分析 |
2.4.1 X 射线衍射分析 |
2.4.2 透射电子显微镜 |
2.5 磁性能测量 |
第三章 Fe–Nd–B–Nb 块体合金的非晶形成能力和磁性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 Fe_(68-x)Nd_7B_925)Nb_x(x=0, 2, 4, 6)块体合金的非晶形成能力和磁性能 |
3.3 Fe_(71-x)Nd_xB_(25)Nb_4(x=0, 3, 5, 7, 10, 12)块体合金的非晶形成能力和磁性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 Fe_(71-x)Nd_xB_(25)Nb_4(x=5, 7, 10)块体非晶合金的晶化行为、结构及磁性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Fe_(66)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金 |
4.2.1 Fe_(66)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金及晶化过程中的磁性能 |
4.2.2 XRD 分析 |
4.2.3 Fe_(66)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金退火后的磁化率曲线 |
4.3 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金 |
4.3.1 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金的晶化行为和磁性能 |
4.3.2 XRD 分析 |
4.3.3 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金退火后的磁化率曲线 |
4.4 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金 |
4.4.1 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金及晶化过程中的磁性能 |
4.4.2 XRD 分析 |
4.4.3 TEM 分析 |
4.4.4 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金退火后的磁化率曲线 |
4.5 Nd 含量对 Fe_(71-x)Nd_xB_(25)Nb_4块体非晶合金在晶化过程中磁性能和结构的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 Fe_(64-x)Co_xNd_7B_(25)Nb_4(x=0, 10, 20, 30, 40)块体合金结构及磁性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Fe_(64-x)Co_xNd_7B_(25)Nb_4(x=0, 10, 20, 30, 40)块体合金的结构和非晶形成能力 |
5.3 Fe_(64-x)Co_xNd_7B_(25)Nb_4(x=0, 10, 20, 30, 40)块体非晶合金的磁性能 |
5.4 Fe_(64-x)Co_xNd_7B_(25)Nb_4(x=10, 20, 30, 40)块体非晶合金的晶化行为及磁性能 |
5.4.1 Fe_(54)Co_(10)Nd_7B_925)Nb_4块体非晶合金的晶化行为及磁性能 |
5.4.1.1 非等温晶化动力学分析 |
5.4.1.2 晶化过程及磁性能 |
5.4.2 Fe_(44)Co_(20)Nd_7B_(25N)b_4块体非晶合金的晶化行为及磁性能 |
5.4.2.1 非等温晶化动力学分析 |
5.4.2.2 晶化过程及磁性能 |
5.4.3 Fe_(34)Co_(30)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金的晶化行为及磁性能 |
5.4.3.1 非等温晶化动力学分析 |
5.4.3.2 晶化过程及磁性能 |
5.4.4 Fe_(24)Co_(40)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金的晶化行为及磁性能 |
5.4.4.1 非等温晶化动力学分析 |
5.4.4.2 晶化过程及磁性能 |
5.4.5 Co 含量对 Fe_(64-x)Co_xNd_7B_(25)Nb_4(x=10, 20, 30, 40)块体非晶合金的晶化行为及磁性能的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4和 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4合金在不同冷却速度下的磁性能和晶化行为的研究 |
6.1 引言 |
6.2 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4合金在不同冷却速度下的磁性能和晶化行为 |
6.2.1 不同冷却速度对 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4合金结构和磁性能的影响 |
6.2.2 不同冷却速度对 Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4合金晶化过程和对应磁性能的影响 |
6.3 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4合金在不同冷却速度下的磁性能和晶化行为 |
6.3.1 不同冷却速度对 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4合金结构和磁性能的影响 |
6.3.2 不同冷却速度对 Fe_(61)Nd_7B_(25)Nb_4合金晶化过程和对应磁性能的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 全文总结和主要创新点 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读博士学位期间申请的相关专利 |
作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(6)机械合金化制备Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶合金粉末及其低压烧结工艺探索(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 非晶合金 |
1.1.1 非晶合金的定义 |
1.1.2 非晶合金的发展历程 |
1.2 非晶合金的性能 |
1.2.1 力学性能 |
1.2.2 磁学性能 |
1.2.3 其它性能 |
1.2.4 非晶合金性能的改善 |
1.2.5 Zr-基非晶合金 |
1.3 非晶合金的应用 |
1.3.1 力学性能的应用 |
1.3.2 化学性能的应用 |
1.3.3 磁学性能的应用 |
1.3.4 电学性能的应用 |
1.3.5 其它应用 |
1.4 非晶合金的制备 |
1.4.1 直接凝固法 |
1.4.2 非晶粉末固结成型法 |
1.4.3 机械合金化制备非晶合金 |
1.5 本论文的思路、意义及研究内容 |
第二章 材料制备与实验方法 |
2.1 实验方案与步骤 |
2.2 Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶态粉末的制备 |
2.2.1 合金成分设计 |
2.2.2 非晶合金粉末样品的制备 |
2.3 Zr-Al-Ni-Cu-Y复合块状样的制备 |
2.4 组织结构及性能测试 |
2.4.1 X射线衍射分析 |
2.4.2 差热分析 |
2.4.3 显微组织分祈 |
2.4.4 抗弯强度测定 |
2.4.5 线收缩率的测定 |
第三章 Zr-Al-Ni-Cu非晶合金的成分设计 |
3.1 非晶合金成分设计的一般原则 |
3.1.1 混乱原则 |
3.1.2 Inoue三经验原则 |
3.1.3 电子浓度原则 |
3.1.4 共晶点原则 |
3.2 共晶点原则设计Zr-Al-Ni-Cu非晶合金的成分 |
3.3 共晶点原则设计Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶合金的成分 |
3.4 本章小结 |
第四章 Y含量对Zr-Al-Ni-Cu非晶合金GFA的影响 |
4.1 Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)非晶粉末的制备 |
4.1.1 X射线衍射分析 |
4.1.2 热分析 |
4.1.3 显微形貌分析 |
4.1.4 非晶化机理 |
4.1.5 球磨气氛的影响 |
4.2 Zr_(50)Al(15-x)Ni_(10)Cu_(25)Y_x非晶粉末的制备 |
4.2.1 X射线衍射分析 |
4.2.2 TEM分析 |
4.2.3 热力学分析 |
4.3 外部添加物对Zr_(50)Al_5Ni_(10)Cu_(25)Y_(10)机械合金化的影响 |
4.4 过程控制剂对Zr_(50)Al_5Ni_(10)Cu_(25)Y_(10)机械合金化的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 Zr_(50)Al(15-x)Ni_(10)Cu_(25)Y_x非晶合金粉末低压烧结工艺的探索 |
5.1 添加剂类型对Zr_(50)Al(15-x)Ni_(10)Cu_(25)Y_x非晶合金粉末烧结性能的影响 |
5.1.1 不同添加剂对烧结块体基本力学性能的影响 |
5.1.2 低压烧结处理后样品断面的SEM观察 |
5.2 添加剂含量对非晶合金粉末烧结性能的影响 |
5.2.1 Si_3N_4含量对Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)体系烧结性能的影响 |
5.2.2 C含量对Zr_(50)Al_5Ni_(10)Cu_(25)Y_(10)体系烧结性能的影响 |
5.3 烧结温度对非晶合金粉末烧结性能的影响 |
5.3.1 烧结温度对Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)体系烧结性能的影响 |
5.3.2 烧结温度对Zr_(50)Al_5Ni_(10)Cu_(25)Y_(10)体系烧结性能的影响 |
5.4 保温时间对非晶合金粉末烧结性能的影响 |
5.4.1 保温时间对Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)体系烧结性能的影响 |
5.4.2 保温时间对Zr_(50)Al_5Ni_(10)Cu_(25)Y_(10)体系烧结性能的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要的科研成果 |
(7)Mg-Cu-Gd基块体非晶合金的Sb/Sn/Cd微合金化效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 块体非晶合金的研究进展 |
1.1.1 块体非晶合金的研究历史 |
1.1.2 块体非晶合金的形成与评价参数 |
1.1.3 块体非晶合金的制备技术 |
1.1.4 块体非晶合金的表面处理研究 |
1.2 块体非晶合金微合金化效应的研究进展 |
1.2.1 微合金化对玻璃形成能力的影响 |
1.2.2 微合金化对热稳定性的影响 |
1.2.3 微合金化对力学性能的影响 |
1.2.4 微合金化对耐蚀性能的影响 |
1.2.5 微合金化对其它性能的影响 |
1.3 镁基块体非晶合金的研究进展 |
1.3.1 镁基块体非晶合金的研究历史与合金体系 |
1.3.2 镁基块体非晶合金的制备技术 |
1.3.3 镁基块体非晶合金的性能与应用 |
1.3.4 镁基块体非晶合金的微合金化效应 |
1.4 本论文研究的目的与意义 |
1.5 本论文研究的主要内容与技术路线 |
第二章 实验过程与研究方法 |
2.1 实验仪器与原材料 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验原材料 |
2.2 材料制备与加工处理 |
2.2.1 母合金的熔炼 |
2.2.2 非晶合金的制备过程 |
2.2.3 热处理 |
2.2.4 化学镀铜处理 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 微观结构与成分测试 |
2.3.2 热学与晶化动力学测试 |
2.3.3 力学性能测试 |
2.3.4 耐蚀性能测试 |
第三章 块体非晶合金的玻璃形成能力判据 |
3.1 判据 c的提出与理论分析 |
3.2 判据 c的实验验证 |
3.2.1 判据 c与非晶形成临界冷速 Rc的相关性分析 |
3.2.2 判据 c与非晶形成临界尺寸 Zc的相关性分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 微合金化对 Mg-Cu-Gd 基非晶合金形成能力的影响 |
4.1 氩弧熔炼炉与吸铸一体化系统的设计与模拟 |
4.1.1 氩弧熔炼炉的设计原理 |
4.1.2 氩弧熔炼炉与吸铸一体化系统的结构设计 |
4.1.3 铜模冷却温度场模拟 |
4.2 成分设计与微合金化元素选择 |
4.2.1 成分设计依据 |
4.2.2 微合金化元素的选择 |
4.3 微量 Sb/Sn/Cd 对 Mg61Cu28Gd11非晶合金形成能力的影响 |
4.3.1 Mg-Cu-Gd-Sb (/Sn/Cd)四元非晶合金的形成与热分析 |
4.3.2 玻璃形成能力判据在 Mg-Cu-Gd-Sb (/Sn/Cd)四元非晶合金中的应用 |
4.3.3 微量 Sb/Sn/Cd 对 Mg-Cu-Gd 基非晶合金形成尺寸的影响 |
4.3.4 判据 c在 Mg-Cu-Gd 基非晶合金中的可靠性分析 |
4.4 微量元素添加影响非晶形成能力的机理探讨 |
4.4.1 结构学因素 |
4.4.2 热学因素 |
4.4.3 动力学因素 |
4.5 本章小结 |
第五章 微合金化对 Mg-Cu-Gd 基非晶合金热稳定性的影响 |
5.1 微量 Sb/Sn/Cd 添加对 Mg61Cu28Gd11非晶合金连续加热晶化动力学的影响 |
5.1.1 合金元素添加对晶化放热焓与晶化体积分数的影响 |
5.1.2 合金元素添加对相变激活能的影响 |
5.1.3 合金元素添加对晶化阶段激活能的影响 |
5.2 微量 Sb/Sn/Cd 添加对 Mg_(61)Cu_(28)Gd_(11)非晶合金等温晶化动力学的影响 |
5.2.1 合金元素添加对晶化孕育时间与晶化体积分数的影响 |
5.2.2 合金元素添加对 Avrami 指数的影响 |
5.2.3 合金元素添加对等温晶化激活能的影响 |
5.3 等温退火对非晶合金热稳定性的影响 |
5.3.1 等温退火对非晶合金组织结构的影响 |
5.3.2 结构弛豫与初始晶化过程的微观结构分析 |
5.3.3 合金元素添加对 Mg-Cu-Gd 基非晶合金热稳定性的影响机制讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 微合金化对 Mg-Cu-Gd 基非晶合金力学性能的影响与化学镀铜研究 |
6.1 微量 Sb/Sn/Cd 对 Mg_(61)Cu_(28)Gd_(11)块体非晶合金压缩断裂性能的影响 |
6.1.1 压缩断裂强度与塑性 |
6.1.2 压缩断口形貌分析 |
6.2 微量 Cd 对 Mg_(61)Cu_(28)Gd_(11)块体非晶合金显微硬度的影响 |
6.3 微量 Cd 对 Mg_(61)Cu_(28)Gd_(11)块体非晶合金压痕蠕变行为的影响 |
6.3.1 Kelvin 压痕蠕变模型 |
6.3.2 Cd 元素添加对压痕蠕变位移与蠕变速率敏感指数的影响 |
6.3.3 Cd 元素添加对蠕变柔量与蠕变延迟谱的影响 |
6.3.4 Mg-Cu-Gd-Cd 四元非晶合金的压痕蠕变形貌 |
6.4 Cd 元素添加影响 Mg-Cu-Gd 基非晶合金力学性能的机理探讨 |
6.5 Mg-Cu-Gd-Cd 四元非晶合金化学镀铜后的压缩断裂塑性 |
6.5.1 化学镀铜工艺研究 |
6.5.2 Mg-Cu-Gd-Cd 四元非晶合金表面镀铜后的塑性变形行为 |
6.5.3 非晶合金表面镀铜后对塑性变形行为影响的机理分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 微量 Cd 对 Mg-Cu-Gd 基块体非晶合金耐蚀性能的影响 |
7.1 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在碱性溶液的腐蚀行为 |
7.1.1 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在碱性溶液的电化学腐蚀行为 |
7.1.2 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在碱性溶液的腐蚀失重测试与腐蚀形貌分析 |
7.2 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在酸性溶液的腐蚀行为 |
7.2.1 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在酸性溶液的电化学腐蚀行为 |
7.2.2 Mg-Cu-Gd-Cd 块体非晶合金在酸性溶液的腐蚀失重测试与腐蚀形貌分析 |
7.3 Cd 元素添加影响 Mg-Cu-Gd 基非晶合金腐蚀行为的机理探讨 |
7.3.1 Mg-Cu-Gd 基非晶合金在碱性溶液的腐蚀机理 |
7.3.2 Mg-Cu-Gd 基非晶合金在酸性溶液的腐蚀机理 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论、创新点与展望 |
8.1 结论 |
8.2 论文创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间研究成果及发表的学术论文 |
附录 1 不同非晶合金系的特征温度与非晶形成临界冷速 |
附录 2 不同非晶合金系的判据值 |
附录 3 不同非晶合金系的特征温度与非晶形成临界尺寸 |
附录 4 不同非晶合金系的判据值 |
(8)Zr基非晶基复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 非晶态合金 |
1.1.1 基本概念 |
1.1.2 发展历史 |
1.1.3 特点及性能 |
1.1.4 制备原理 |
1.1.5 制备方法 |
1.1.6 应用与展望 |
1.2 Zr基非晶合金的研究现状 |
1.3 非晶基复合材料 |
1.3.1 概述 |
1.3.2 性能优势 |
1.3.3 制备方法 |
1.3.4 研究进展 |
1.4 学位论文的主要内容 |
第2章 实验设备及方法 |
2.1 实验路线图 |
2.2 Zr基非晶合金及其复合材料的制备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 制备过程 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 热分析(DSC) |
2.3.3 扫描电镜分析(SEM) |
2.3.4 显微硬度分析 |
2.3.5 室温压缩性能测试 |
第3章 Zr基非晶合金的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.3 分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 非晶基复合材料的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 (Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x的结构与性能 |
4.3 (Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Nb_x的结构与性能 |
4.4 分析与讨论 |
4.4.1 Ti、Nb对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)结构的影响 |
4.4.2 Ti、Nb对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)热稳定性的影响 |
4.4.3 Ti、Nb对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)压缩性能的影响 |
4.4.4 Ti、Nb对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)显微硬度的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 Zr基非晶及其复合材料耐腐蚀性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 腐蚀的种类 |
5.2.1 点腐蚀 |
5.2.2 粒间腐蚀 |
5.3 Zr、Ti、Nb的腐蚀性能 |
5.4 结构变化对非晶合金腐蚀性能的影响 |
5.5 实验过程 |
5.6 结果与讨论 |
5.6.1 质量损失 |
5.6.2 腐蚀速率的计算 |
5.6.3 SEM观察腐蚀后试样表面形貌 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)Nd60-xCexFe30Al10非晶合金的非晶形成能力、磁性和显微结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 非晶材料和非晶合金的发展历史 |
1.2 非晶合金的研究概况 |
1.2.1 非晶合金形成机理的研究概况 |
1.2.2 评价非晶形成能力的经验判据 |
1.2.3 大块非晶合金的性能和应用的研究概况 |
1.2.4 Nd基非晶合金的研究现状 |
1.2.5 弹性模量与非晶合金性能的关系 |
1.3 本工作的主要内容和意义 |
1.3.1 本论文工作主要内容 |
1.3.2 本论文工作的意义 |
第2章 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)非晶合金的制备方法、测试分析手段和原理 |
2.1 本论文工作所用的主要设备 |
2.2 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)非晶样品的制备 |
2.2.1 母合金的熔炼 |
2.2.2 非晶条带的制备 |
2.2.3 测试试样的制备 |
2.3 样品的表征 |
2.3.1 材料的物相分析 |
2.3.2 热分析 |
2.3.3 磁性测试 |
第3章 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)薄带的制备及性能 |
3.1 合金模量的计算与成分选择 |
3.2 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)母合金锭以及薄带的制备 |
3.3 薄带的结构分析 |
3.4 薄带样品的热分析 |
3.5 退火样品的结构分析 |
3.5.1 Nd_(40)Ce_(20)Fe_(30)Al_(10)非晶合金相组成随退火温度的变化 |
3.5.2 Nd_(30)Ce_(30)Fe_(30)Al_(10)非晶合金相组成随退火温度的变化 |
3.5.3 条带样品在523 K退火后的XRD图谱比较 |
3.6 本章小结 |
第4章 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)薄带的磁性能研究 |
4.1 合金薄带的磁性研究 |
4.2 退火样品的磁性研究 |
4.2.1 Nd_(40)Ce_(20)Fe_(30)Al_(10)非晶合金在加热过程中的磁性变化 |
4.2.2 Nd_(60-x)Ce_xFe_(30)Al_(10)非晶合金在523K退火条件下的磁性能分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 研究工作展望 |
参考文献 |
硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(10)块体非晶合金的非晶形成能力与原子尺寸因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 块体非晶合金的发展历史与研究现状 |
1.1.1 非晶合金的发展历史 |
1.1.2 非晶合金的研究现状 |
1.2 非晶合金的结构特点与结构模型 |
1.2.1 非晶合金的结构特点 |
1.2.2 非晶合金的结构模型 |
1.3 块体非晶合金的性能特点及应用 |
1.3.1 非晶合金的性能特点 |
1.3.2 应用前景 |
1.4 本论文的研究内容与意义 |
2 块体非晶合金的主要制备方法与测试手段 |
2.1 主要制备方法与特点 |
2.1.1 熔体直接凝固法 |
2.1.2 避免非均匀形核的工艺方法 |
2.1.3 以非晶合金为基复合材料的制备方法 |
2.2 主要测试方法 |
2.2.1 热分析方法 |
2.2.2 非晶态结构测定 |
2.2.3 超声测量方法及基本原理 |
2.2.4 高分辨透射电子显微镜 |
3 块体非晶合金的成分优化设计 |
3.1 引言 |
3.2 块体非晶合金形成的结构、热力学和动力学条件 |
3.2.1 块体非晶合金形成的结构条件 |
3.2.2 块体非晶合金形成的热力学条件 |
3.2.3 块体非晶合金形成的动力学条件 |
3.3 非晶合金的成分优化设计 |
3.3.1 非晶形成能力的表征参数 |
3.3.2 多组元非晶合金的成分设计 |
4 原子尺寸因素对合金非晶形成能力的影响 |
4.1 引言 |
4.2 合金非晶形成的原子尺寸因素研究进展 |
4.2.1 拓扑学模型 |
4.2.2 有效原子堆积模型 |
4.2.3 Senkov 模型 |
4.3 原子尺寸分布图与合金非晶形成能力的关系 |
4.3.1 传统非晶合金的原子尺寸分布图 |
4.3.2 块体非晶合金的原子尺寸分布图 |
4.4 原子尺寸差与合金非晶形成能力的关系 |
4.5 基元素体积占有率与非晶形成能力的关系 |
5 总结与展望 |
5.1 本文结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
详细摘要 |
四、微重力落管法制备Nd_(60)Al_(10)Fe_(20)Co_(10)非晶薄片的磁性能研究(论文参考文献)
- [1]Fe-B合金快速凝固过程的共晶转变机制研究[D]. 汪肖. 西安工业大学, 2020
- [2]金属材料凝固过程研究现状与未来展望[J]. 翟薇,常健,耿德路,魏炳波. 中国有色金属学报, 2019(09)
- [3]等离子熔覆高性能铁基非晶复合涂层组织及性能研究[D]. 何斌. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [4]Cu-Zr基原位内生非晶复合材料的制备及其力学性能研究[D]. 许洁. 北京理工大学, 2015(07)
- [5]Fe-(Co)-Nd-B-Nb块体非晶合金磁性和晶化行为的研究[D]. 满华. 上海大学, 2012(05)
- [6]机械合金化制备Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶合金粉末及其低压烧结工艺探索[D]. 龙卧云. 中南大学, 2012(12)
- [7]Mg-Cu-Gd基块体非晶合金的Sb/Sn/Cd微合金化效应研究[D]. 孙颖迪. 南京航空航天大学, 2011(12)
- [8]Zr基非晶基复合材料的制备及性能研究[D]. 王神赐. 东北大学, 2010(04)
- [9]Nd60-xCexFe30Al10非晶合金的非晶形成能力、磁性和显微结构研究[D]. 段伟. 武汉理工大学, 2008(05)
- [10]块体非晶合金的非晶形成能力与原子尺寸因素研究[D]. 陈春玲. 河南理工大学, 2007(02)