纳米晶合金棒状电感制备及宽频恒电感特性分析

为了研制高性能的微型棒状电感,采用铁(Fe)基非晶薄带经固化、线切割、分段退火等工艺制备了纳米晶合金棒状磁芯,并以此为基础制备成纳米晶合金棒状电感。利用IM3570型电感测量仪对所制备的棒状电感进行了性能测试分析,修正了有芯棒状电感的电感量计算模型。结果表明:在0.112~3 MHz频率范围内,制备的纳米晶棒状微电感的电感量为7.72~9.93μH,品质因子值为3.33~5.14;在300 kHz频率时,能够有效分辨电路板孔内壁涂层。

材料研究方法课程线上线下混合教学形成性评价设计与实践

以材料类核心课程材料研究方法为例,阐述形成性评价的重要性。通过基于线上线下混合模式的形成性评价机制设计与实践,以学生为中心,建立基于高素质应用型人才培养的形成性评价体系。

纳米晶合金粉芯的超重力渗流制备及磁性能

为了探索粉芯的新制备工艺,以Fe_(73.5)Cu_(1)Nb_(3)Si1_(3.5)B_(9)纳米晶合金铁芯为原料,使用机械破碎法制粉,并采用超重力渗流工艺制备了7种不同粒度配比的纳米晶合金粉芯,借助SEM、XRD、VSM分别对纳米晶粉末的形貌、结构和磁性能进行了表征,研究了粉末粒度配比对纳米晶合金粉芯的形貌、密度、有效磁导率、损耗及品质因数的影响。结果表明,机械破碎法制得的粉末虽带尖角,但矫顽力低,利用超重力渗流工艺制备的粉芯其粉末表面基本被树脂完全包覆。同时,通过适当的粉末粒度匹配,发现性能最佳粉芯的粉末粒度配比为:100~200目占60%,200~400目占20%,400~1000目占20%。该种粉芯的密度为4.46 g∕cm^(3),在100~3000 kHz频率范围内有效磁导率比较稳定,且在3000 kHz时为28.2。当设定磁感应强度为20 mT,频率为500 kHz时,其损耗为99.1 W/kg。另外,根据实验结果可知,该工艺能够制备出频率在MHz以上具有较低损耗的粉芯。

氰酸钠熔盐中金属材料的高温侵蚀行为研究

氰酸钠熔盐高温反应釜通常采用316L不锈钢制备,高温服役环境的侵蚀失效导致其使用寿命不足。为了提高氰酸钠熔盐反应釜的寿命,本文研究了316L、C-2000、C-276、高纯Ni和高纯Cu五种金属材料在氰酸钠熔盐中的耐侵蚀性。采用差量法测试侵蚀速率,利用体视显微镜和扫描电镜观察了5种样品侵蚀前后的宏观和微观形貌,用XRD和EDS分析侵蚀产物的物相和成分。研究表明:侵蚀速率由小到大依次为Ni_(2)O_(2.4)、CrO_(3)相组成;C-2000表面化合物层和扩散层均由CrN相构成;C-276表面化合物层有CrN和NiO相产生,扩散层以NiO相形式存在。分析认为,氰酸钠高温熔盐对金属的主要侵蚀机理是氮化和氧化。采用高纯铜或高纯镍代替316L不锈钢制备氰酸钠熔盐用反应釜有望提高其使用寿命。

块体非晶合金Fe-Ni-P-B-Ga的制备与性能

采用助熔剂净化和铜模铸造相结合的工艺,用工业纯原料制备出块体(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0-8)合金.样品为直径3mm的圆柱体或宽6 mm、厚1 mm的片材,长度都在10至15 mm左右.XRD与DSC分析表明,x=4-6时易于形成非晶合金.测试表明,这些非晶合金具有优异的耐腐蚀性能和软磁性能.显微硬度测试表明,对相同成分合金,非晶态的显微硬度值比晶态的低.适量Ga的加入,提高了Fe-Ni-P-B合金的非晶形成能力.

块体纳米磁性材料研究进展

介绍了块体纳米磁性材料的形成机理以及制备方法与工艺,分别对软磁和永磁两体系中纳米磁性材料与传统磁性材料的磁性能进行了对比,并介绍了最新的几种纳米磁性材料体系。

低硼高韧性铁基非晶薄带的制备及其软磁特性

采用单辊甩带机在大气环境下制备了一种低硼含量的Fe75.5Si13.5B7Cu1Nb1.5V1.5合金薄带。该合金薄带的XRD图谱呈现一个宽峰,表明薄带具有非晶态结构。与Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3非晶合金原带相比,Fe75.5Si13.5B7Cu1Nb1.5V1.5非晶合金原带的韧性大幅提高,可对折一次不断。经过优化530℃×60min晶化退火后,发现随频率增高,该合金的相对磁导率下降趋势缓慢,高频下的相对磁导率优于Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3纳米晶合金。

锡对AlMgZnSn_x多组元合金自腐蚀电位的影响

研究了锡对AlMgZnSnx多组元合金的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的影响。采用大气造渣保护熔炼制备了合金铸锭,铸锭尺寸为Φ10mm×60mm。采用电化学工作站测定了AlMgZnSnx合金在3.5%NaCl溶液中的电化学性能。结果表明,在AlMgZn合金中加入大量锡时,合金的自腐蚀电位并不升高,当锡的质量百分比达到95%时,合金的自腐蚀电位仍低达-1.37V(vs.SCE)。随着锡含量增加,AlMgZnSnx合金的自腐蚀电流密度呈现先增加后降低的趋势。自腐蚀电流密度值在10-3至10-5 A/cm2数量级之间变化。

Ga,In对Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6共晶合金非晶形成能力的影响

采用助熔剂净化和铜模铸造相结合的工艺 ,用工业纯原料制备出块体非晶合金 (Fe4 0 Ni4 0 P1 4B6 ) 1 0 0 -xGax(x =4～ 6 )和 (Fe4 0 Ni4 0 P1 4B6 ) 1 0 0 -x -yGaxIny(x =2 ,4 ;y =6 -x)。样品为直径 3mm的圆柱体和宽 6mm、厚1mm的片材 ,长度都在 2 0mm左右。研究了Ga ,In对Fe4 0 Ni4 0 P1 4B6 共晶合金非晶形成能力的影响。XRD、DSC等分析表明 ,当x =4～ 6时 ,(Fe4 0 Ni4 0 P1 4B6 ) 1 0 0 -x(Ga ,In) x 合金具有强的非晶形成能力。

合金元素含量对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜和电化学交流阻抗谱研究了Q235B、SPA-H钢和2种不同镍、铬及铜含量的耐候钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性。结果表明:在有Cl-存在的环境中,当镍和铜含量都很低时,单独添加铬在腐蚀前期对减缓腐蚀有利,而在后期对腐蚀有促进作用;镍的质量分数小于0.25%时对耐蚀性的影响不起主导作用;电化学交流阻抗试验结果与腐蚀质量损失试验结果一致;4种钢周期浸润腐蚀48h后的锈蚀量都比较少,腐蚀192h后的锈蚀量明显增加。

高分子基PTC复合材料的研究及其应用

本文概述了高分子基PTC复合材料最近的研究动态,阐述了其作为热敏材料在自控温加热系统和过流保护元件方面的广泛应用。

深过冷合金中的耗散结构及对凝固组织的影响

在深过冷Pd_(82)Si_(18)熔体中发现一种液相调幅状的自组织结构。运用Pringogine的耗散结构理论,分析了在远离平衡态,深过冷熔体产生自组织的原因及其过程。分析表明,过冷度可以表示非平衡态过程对平衡态过程的偏离程度,熔体随过冷度的变化而产生的热力学涨落,以及其产生的非线性效应是深过冷熔体产生自组织的重要原因。

AlMgZnSnCuMnNi_x高熵合金的微观结构和电化学性能

采用XRD,OM,SEM,EDS和电化学等方法,研究了镍含量对AlMgZnSnCuMnNix高熵合金相结构、显微组织和电化学性能的影响。结果表明,当镍含量较低时,合金由FCC(面心立方)相、四方相以及少量未知结构组成。随着镍含量的增加,四方相消失。AlMgZnSnCuMnNi合金显微组织的均匀性优于AlMgZnSnCuMn合金,在两种合金中,每个区域都由多种元素组成,不存在单一元素组成的区域。当镍含量较高时,在自腐蚀电位以上较宽的电位范围内,出现了明显的钝化区间。AlMgZnSnCuMnNix合金的自腐蚀电位都比较低。随着镍含量增加,合金的自腐蚀电位整体来讲是上升的,从-1.429V(vs.SCE,下同)上升到-1.029V。自腐蚀电流密度从x=0时的2.41×10-4 A/cm2降低到x=1时的1.13×10-5 A/cm2。

合金元素对SPA-H耐候钢显微组织和低温冲击韧性的影响

通过L9(34)正交实验设计,在实验室轧制了9种铜、硅、镍含量不同的SPA-H耐候钢,研究了合金元素对试验钢显微组织、夹杂物和低温冲击韧性的影响以及对低温冲击韧性的影响机理。结果表明:试验钢中的夹杂物均为Al2O3脆性夹杂物;合金元素对试验钢晶粒度和珠光体含量的影响不大,但对低温冲击韧性有明显影响,三种合金元素对低温冲击韧性的影响从大到小的顺序为硅、镍、铜;试验钢冲击韧性的变化是显微组织和夹杂物综合作用的结果。

具有低自腐蚀电位的AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金的制备及其电化学性能

设计了一类AlMgZnSnPbCuMnNi系列等摩尔比合金,采用大气造渣保护熔炼方法制备了合金铸锭,铸锭尺寸为Φ10×60mm。采用电化学工作站测定了所制备的等摩尔比合金的电化学性能,采用XRD和SEM分析了合金微观结构。研究表明,从AlMg合金到AlMgZnSnPbCuMnNi合金,随组元数的增加,高熵合金的自腐蚀电位大致呈现先下降后上升的趋势,而自腐蚀电流密度呈现先上升后下降的趋势。在AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金中,尽管AlMgZn的含量远小于传统的牺牲阳极材料,但自腐蚀电位仍低达-1.33V,自腐蚀电流密度也很低,为3.0×10-5A/cm2,均低于目前使用的铝合金与锌合金牺牲阳极材料,为进一步研究开发阳极材料提供了数据支持。

块体Pd_(77.5)Cu_6Si_(16.5)非晶合金的晶化动力学研究

应用变温条件下的JMA方程和Kissinger方程研究块体Pd77.5Cu6 Si1 6 .5非晶合金的晶化动力学行为。计算了其玻璃转变温度Tg,晶化起始温度Tx,晶化峰值温度Tp1 的激活能E ,频率因子和Avrami指数等晶化动力学参数。并将这些参数与非晶条带的相应参数做对比 ,发现一些描述晶化过程的参量发生了变化。实验结果表明 ,块体非晶合金的原子活动性小于传统非晶条带 。

不同冷却速度对Ti-6Al-4V钛合金热模拟试样组织的影响

采用Gleeble3500热模拟试验机对Ti-6Al-4V钛合金进行了焊接热模拟试验,采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析研究了不同冷却速度对热模拟区域微观组织及显微硬度的影响.结果表明,冷却速度较低时,β晶界清晰完整,沿晶界向晶内形成片状α,随冷却速度的提高,α相减少,得到短小、纵横排列的针状α'组织;XRD标定表明随着冷速增加,主要形成六方结构的α'相,衍射谱与母材相比受到一些冲刷;母材硬度较低,热模拟区域的显微硬度随冷速增加也逐渐增大,但效果并不明显.

深过冷Ni-P共晶合金凝固组织的形成和转变

采用玻璃熔覆法使Ni P共晶合金实现了深过冷。随着过冷度的增加,其凝固组织发生了一系列的变化:晶粒逐渐细化,凝固组织从规则棒状共晶向异常粒状共晶组织转化,最后得到显微结构细小的胞状共晶团组织。利用单相枝晶状共晶的熔断模型,解释了过冷熔体形成异常粒状共晶团的形成原因。熔体在深过冷条件下形成的胞状共晶组织则可以固/液界面稳定性理论来描述。

纳米晶复合永磁材料在微结构与制备工艺上的设计

介绍了Skomski和Coey等人提出的各向异性纳米晶复合永磁体的理想模型,对比分析了当前制备工艺得到的纳米晶复合永磁材料与该模型的差异,并因此在微结构和制备工艺设计上提出了一些思路,以期充分发挥该材料诱人的高性能。

铬含量对FeNiMnCuCr_x系高熵合金微观结构和电化学性能的影响

采用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学等方法,研究了铬含量对FeNiMnCuCr_x系高熵合金微观结构、显微组织和电化学性能的影响。结果表明:FeNiMnCuCr_x系高熵合金均为简单面心立方(FCC)固溶体结构,并且随着铬的添加,合金相结构由一套FCC相向两套FCC相转变,显微组织由柱状树枝晶向等轴树枝晶转变,并且合金的显微组织发生了一定程度的细化;随着铬的添加,FeNiMnCuCr_x系高熵合金的自腐蚀电流密度呈现先增加后降低的趋势;在x=1时,FeNiMnCuCr_x系高熵合金的自腐蚀电流密度最低,为7.8167×10^(-7) A/cm^2。