聚合物前驱体制备具有竹节结构的Si-B-C-N纳米材料及其发光

采用热裂解聚合物前驱体法制备出了具有竹节结构的Si B C N纳米材料。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明样品具有特殊的竹节状(叠杯状)形貌,电子散射能谱(EDX)证实了样品组分为Si、B、C、N。通过微区喇曼光谱仪研究了样品在488nm激光激发下从84～290K的变温发射特性,在490～800nm观察到位于580,620nm附近两个较强发射峰和740nm附近一个弱的发射峰。变温实验说明相应发射峰与材料禁带中形成的杂质能级有关。

Si-B(Al)-C-N系非晶和纳米陶瓷材料研究进展

Si-B(Al)-C-N系非晶和纳米陶瓷材料微观结构独特,高温性能优良,在高温结构材料与航天防热领域表现出诱人的应用前景。从Si-B(Al)-C-N系陶瓷的主要制备方法与工艺特点,典型的组织特征和高温性能,以及Si-B(Al)-C-N基复合材料的性能特点等几方面,综述了该系陶瓷材料的研究现状,展望了其发展趋势。

低频磁脉冲处理Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的低温纳米晶化

对Fe_(78)Si_98_(13)非晶进行了低频磁脉冲处理(场强0．01—0．04 T,频率20—40 Hz,作用时间60—300 s),以红外非接触测温仪测量处理过程的试样温升,用M(?)ssbauer谱、透射电镜观察试样的微结构变化．研究表明,在磁脉冲作用下,非晶合金发生了低温纳米晶化(温升△T=7℃),晶化相α-Fe(Si)的晶粒尺寸约10 nm．析出量2．18%—9．43%;所形成的双相纳米合金对应的平均超精细磁场较非晶的原始制备态明显增加．

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)在脉冲磁场作用下纳米晶化及物理机理

采用TEM和穆斯堡尔谱技术,研究了非晶合金Fe78Si9B13晶化的结构与脉冲磁场强度的关系,并对低频脉冲磁场致非晶合金纳米晶化的物理机制进行了理论研讨。一定频率下的脉冲磁场,将使非晶合金磁致伸缩的能量降低非晶合金的形核势垒,从而使非晶合金得以晶化。实验对非晶合金Fe78Si9B13进行了两种脉冲磁场处理:脉冲频率固定,磁场强度不断增加;磁场强度固定,脉冲频率不断增加。结果表明,低频脉冲磁场处理可使非晶合金Fe78Si9B13发生纳米晶化;晶化量与磁场强度不呈线性关系,而是存在一极值的曲线分布。

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)合金磁致低温纳米晶化的超精细结构研究

用低频脉冲磁场处理了非晶Fe78Si9B13合金,以红外非接触测温仪测量处理过程的温升,用Mssbauer谱、XRD和TEM等手段观察样品的超精细结构变化。结果表明,脉冲磁场处理过程中,非晶Fe78Si9B13合金发生了低温纳米晶化,试样温升均<7℃,晶化析出相仅为α-Fe(Si),晶粒尺寸约为10nm,析出量为2.428%～6.992%,所形成的非晶-纳米晶双相合金的平均超精细磁场较原始非晶发生了明显变化,其单峰向低位场移动,在高位场又有出现另一单峰的迹象,脉冲处理参数不同,各峰出现的位置不同。

纳米晶软磁材料Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9中子衍射研究

用中子衍射技术研究了 3种不同热处理温度下形成的纳米晶软磁材料Fe73 .5Cu1Nb3Si13 .5B9的内部微观结构及其随热处理温度的变化。实验结果表明 :Fe73 .5Cu1Nb3Si13 .5B9非晶经等温热处理 1h后 ,生成的是高度有序的DO3结构的固溶体Fe3Si(Fe)。首次确定了Si主要占据 4a位 ,Fe除少量占据 4a位外 ,主要占 4b和 8c位 ,并定量地给出了上述 3种样品的Si的占位数和平均晶粒尺寸。另外 ,热处理温度为 853K时 ,样品晶胞变大 ,有部分B原子进入 4 8h位。热处理温度为82 3K时 ,样品具有最高的Si含量 (原子百分比 19 8% )和最小的晶粒尺寸 ( 8 9nm) ,这可能是样品有最佳软磁性能的原因。

低频脉冲磁场处理非晶合金Fe78Si9B13低温纳米晶化的穆斯堡尔谱研究

用低频脉冲磁场处理非晶Fe78Si9B13合金，处理过程中的温升用LRSC型红外非接触测温仪测量，处理前后的试样用Mossbauer谱结合透射电镜进行了微结构分析。结果表明，在低频脉冲磁场处理下，非晶Fe78Si9B13合金在低温下即发生了纳米晶化，试样温升小于7℃时，晶化析出相为体心立方α-Fe（Si），析出量介于2．18％-9．43％之间，晶粒尺寸约10nm，且所形成的非晶／纳米晶双相纳米合金的平均超精细磁场较原始非晶合金的均有所增强。

预退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金巨磁阻抗效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了经不同温度预退火后再540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9纳米晶合金薄带的巨磁阻抗,并结合XRD衍射图谱和AFM图谱,研究了预退火对纳米晶介观结构的影响.结果发现,200℃、300℃和400℃预退火处理40 m in对随后540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9薄带-αFe(S i)纳米晶介观结构产生了影响,颗粒团聚优势明显减弱,横向各向异性场减小,巨磁阻抗比得到了显著的提高.

环氧树脂封装对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁芯软磁性能的影响

用宽为20 mm、厚为25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材绕制成环型磁芯,将其经550℃×100 min晶化退火处理制成纳米晶磁芯,研究环氧树脂封装对纳米晶磁芯软磁性能的影响。结果表明:与环氧树脂封装前相比,起始磁导率μ0、最大磁导率μm、幅值磁导率μa、饱和磁感应强度Bs、直流损耗Pu和交流损耗Ps减小,矫顽力Hc增大;当测试频率不变时,电感Ls和品质因数Q减小。

纳米Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9颗粒/丁基橡胶复合膜的压磁性能

以纳米Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9颗粒为磁性增强材料,以丁基橡胶为基体,采用模压成型法制备了复合膜,并研究了其压磁性能。结果表明:在交流电频率较低时,该复合膜具有优良的压磁特性,但其重复性和温度稳定性误差较大;当压应力不变时,其电阻、电抗、阻抗、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度都随着交流电频率的升高而减小;当交流电频率不变时,其电抗、阻抗随着压应力的增大而减小,而电阻、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度随着压应力的增大而增大。

高压下Fe_(78)Si_9B_(13)纳米晶块体合金的制备

借助XRD、DTA等分析手段,研究了快淬Fe78Si9B13非晶带的热稳定性,分析了高压烧结条件对球磨非晶粉末烧结获得的块体合金相对密度和晶粒尺寸的影响。结果表明:该非晶合金中,αFe相初始晶化温度为469℃,Fe2B第二相初始析出温度为509℃;在p=5.5GPa高压烧结条件下,随着烧结功率Pw的增加,块体合金的αFe相晶粒尺寸D逐渐增大,在10.3～14.2nm之间;块体合金的相对密度也随烧结功率Pw升高而增大,当Pw=1207W时,获得了相对密度为99.6%的αFe单相纳米晶块体合金,其饱和磁化强度Js=1.52T,矫顽力Hc=1.9kA/m。

高导磁纳米晶Fe_(67.9)Cu_(0.5)Nb_(0.6)Cr_3V_1Si_(14)B_(13)合金的高频磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe67 9Cu0 5Nb0 6Cr3 V1Si14 B13 合金的综合磁性能。新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别为 7 8× 10 4和 0 8Am-1。在 Bm =0 3T ,f=10 0kHz和Bm =0 2T ,f=2 0 0kHz条件下 ,铁损分别为5 4 4kW·m-3 和 830kW·m-3 ,这可与纳米晶Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9的相比 ,但比优良的功率Mn Zn铁氧体H7c4的低得多。在直到 1MHz的频率范围内考查了弱场磁导率的频散特性。在 f =2 0 ～ 10 3 kHz和Bm =0 0 1～ 1 0T范围内 ,考查了高频矫顽力和Bm 的关系。在 f=2 0～ 10 3kHz和Bm =0 0 5～ 0 9T范围内 ,描述了铁损和 f及Bm 的关系。

Fe_(78)B_(13)Si_9纳米晶合金的穆斯堡尔谱研究

用直流高密度电脉冲处理Fe78B13 Si9非晶合金 ,并用穆斯堡尔及透射电子显微镜 (TEM )研究了电脉冲处理试样的结构。实验结果表明 ,在所用电脉冲参数下 ,Fe78B13 Si9非晶合金在温度高于 40 0℃时即可发生纳米晶化 ,根据穆斯堡尔参数分析 ,两个晶态相被确定为α Fe(Si)和Fe2 B ,界面相具有低原子密度和展宽的原子间距分布 ,既长程序又无非晶态短程序 ,其原因在于 ,电脉冲作用下的纳米晶化 ,淬态试样中过剩的自由体积未经充分的衰减 ,而是被推移至剩余非晶以至界面内 ,故不同于用通常的等温退火方法由非晶合金制备的纳米晶合金。

机械合金化制备Fe_(50)B_(15)Si_(35)纳米粉末的结构和磁性

用机械合金化的方法制备了Fe50B15Si35纳米粉末,研究了Fe50B15Si35混合粉末在机械球磨过程中结构和磁性的变化。X射线衍射和矫顽力的测量结果表明,粉末的晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,样品的矫顽力随球磨时间变化而变化。

Fe80.8Si7.2B6Nb5Cu非晶/纳米晶磁粉芯软磁性能研究

采用熔体快淬法制备了Fe_(80.8)Si_(7.2)B_6Nb_5Cu非晶条带,然后经过退火、研磨、成型、退火等一系列的处理,得到了结构致密的非晶纳米晶双相磁粉芯。研究了不同条件下磁粉芯的微观形貌、磁导率、功率损耗、品质因数等基本性能。研究结果表明:Fe_(80.8)Si_(7.2)B_6Nb_5Cu非晶纳米晶双相磁粉芯具有较高磁导率(36~37),且在不同的频率和磁场下比较稳定;低频下(小于200 kHz),当磁场小于50 m T时,其功率损耗最大值仅为49.42 W/kg;同时,有着较好的品质因数。

机械合金化制备Fe-B-Si纳米晶粉末

该文采用机械合金化方法制备Fe50 B14 Si3 6合金纳米晶材料。球磨过程中对该合金进行取样 ,通过X射线衍射分析 ,及晶粒尺寸和点阵常数的计算 ,发现该合金在球磨 30 0h前晶粒尺寸迅速下降 ,能够实现纳米化 ;球磨时间小于 30 0h时材料的矫顽力增加 ,而当球磨时间超过 30 0h时矫顽力下降 。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯制备及性能

以REN50作为绝缘粘结剂用粉末冶金工艺制备了Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯,并讨论了粉末退火温度及粘结剂含量、成型圧力对磁粉芯性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及B-H分析仪对磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明,REN50作为绝缘粘结剂可有效包覆在粉末表面,且经过500℃热处理后仍然能够稳定存在,Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯具备良好的磁性能。随着粘结剂含量的增加,磁粉芯的磁导率先减小后增大再减小,损耗先增大后减小,当含量为3%时综合磁性能最佳;随着成型压力的增大,磁粉芯的磁导率先增加后减小,损耗先降低后增高,当压力在1100 MPa时,综合磁性能最佳。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶铁芯的应力退火研究

将环状Fe73 .5Cu1Nb3 Si13 .5B9非晶合金在 5 4 0℃应力退火 ,形成具有蠕变感生各向异性的Fe73 .5Cu1Nb3 Si13 .5B9纳米晶铁芯。在炉冷条件下 ,应力退火的剩磁Br 随退火时间的延长可降至 0 .2 2T ;退火时间超过 2 0min后 ,Br无明显改变。炉冷条件下获得的剩磁要低于空冷的剩磁。应力的作用对晶化过程中析出相的微观结构没有影响。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶块材的制备与显微组织研究

通过激光熔化 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体,快速凝固后得到纳米晶块材.当激光的输出光斑直径为1.5～2mm、扫描速度为5mm/s时,可得到2mm高、长度与宽度不限的纳米晶块材.组织分析表明,得到的纳米晶块材的晶化主相是-FeSi,其晶粒尺寸约为25nm.-FeSi主相的显微硬度为HV752.4,明显高于纯铁.

Fe_(73)Cu_(1.5)Nb_3Si_(13.5)B_9淬态薄带中的巨磁阻抗效应研究

通过调高Cu在合金薄带的含量 ,并采用合适的甩带速度V ,在FeCuNbSiB淬态薄带材料中观察到了较大的巨磁阻抗效应。甩速V =30m/s的Fe73 Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带在外加直流磁场H =716 2A/m下 ,在 f =30 0kHz时磁阻抗ΔZ/Z0 为 - 2 2 6 %。另外发现Fe73 Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带中横向磁各向异性很微弱。Fe73Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带中ΔZ/Z0 随磁场变化的峰值基本来源于ΔX/X0 项的变化。在 f≤ 16MHz的频率范围内 。