雾化法制备的Fe基非晶/纳米晶软磁合金粉末:特点、方法及研究进展

在我国“碳达峰,碳中和”和世界能源大变革的重大战略背景下,以光伏、风力发电和新能源为代表的领域蓬勃发展,这对电子元器件提出了可承受大电流、大功率的要求。磁粉心是指对金属软磁粉末进行绝缘包覆,然后通过模压成型和退火热处理后得到的一类软磁复合材料。磁粉心具有饱和磁感应强度高、温度稳定性好、直流偏置性能优异等特点,已广泛应用于光伏、风力发电和新能源装备中。Fe基非晶/纳米晶合金软磁性能优异、经济性好,在制备高性能磁粉心领域有广阔的前景。Fe基非晶/纳米晶合金粉末的制备方法通常为机械破碎法和雾化法,其中雾化法具有适宜大规模生产、污染小、成本低等优点。然而,由于Fe基非晶材料的非晶形成能力较低,使用雾化法来制备软磁性能好、批次稳定性高的Fe基非晶/纳米晶粉末存在着较大的困难和瓶颈。概述了非晶/纳米晶材料的微观组织特征和形成机制,以及雾化法制备金属粉末的机理。最后,分析了雾化法制备Fe基非晶/纳米晶软磁合金粉末的研究现状,以期为后续研究和发展提供参考。

从Si-C-N非晶粉末制备α-Si_3N_4纳米线

以溶胶-凝胶法合成了Si-C-N非晶前驱体粉末，在不添加催化剂的条件下，通过高温还原氮化反应制备了α-Si3N。纳米线．用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）表征和分析了α-Si3N4纳米线．XRD分析表明，在所得产物中，除了未完全反应的非晶SiO2外，主要是α-SisNt，Si2N2O以及少量的β-SiC．TEM和SEM分析显示，合成的α-Si3N4纳米线直径为100～150nm，长几十μm，α-Si3N4纳米线的生长机制是气固（VS）生长机制。

Cu_(64)Zr_(36)非晶合金粉末的高温氧化行为

通过气体雾化法制备Cu_(64)Zr_(36)非晶合金粉末。采用XRD、DSC、TGA、SEM和TEM等测试手段研究Cu_(64)Zr_(36)非晶合金粉末在内部因素(粉末粒径)和外部因素(氧化温度和氧化时间)影响下的高温氧化行为。分析非晶合金粉末的氧化动力学、氧化物组成、表面形貌和显微组织演变。实验结果表明,Cu_(64)Zr_(36)非晶合金粉末氧化后表面形成多层氧化物,氧化层主要成分为t-ZrO_(2)、m-ZrO_(2)、Cu_2O和CuO。氧化动力学遵循双级抛物线速率定律。氧化过程以O离子向内扩散和Cu离子向外扩散控制。热力学分析表明,随着粉末粒径的减小,氧化反应的吉布斯自由能变大,导致粒径更小的粉末氧化更为迅速且完全。

Fe-Cr-Si-B-C合金粉末非晶形成能力及其软磁性能

针对雾化Fe-Cr-Si-B-C合金粉末的非晶形成能力及软磁性能进行了分析。结果表明,从热力学角度而言,该成分合金具有较大的液固转变吉布斯自由能,且混合焓、混合熵、原子半径差异等参数值较好地满足高非晶形成能力的成分设计要求;从动力学角度而言,该合金的高非晶形成能力和高热稳定性主要源于其相对较高的结晶成核和晶体生长表观激活能;同时,Fe-Cr-Si-B-C非晶软磁合金粉末具有良好的软磁特性,饱和磁化强度和矫顽力分别为157.41 emu/g和0.65 Oe,复合粉心在1 MHz处有效磁导率为16.8,品质因数为96.8,且在100 Oe直流偏置场作用下磁导率维持在87.8%的水平。

碳酸钠确非晶体 碳酸氢钠确是晶体

一、问题的提出老版本的高中化学教材——如2003年人教版的高中化学教材上说:“碳酸钠(Na_(2)CO_(3))俗名纯碱或苏打,是白色粉末。”“碳酸氢钠(NaHCO_(3))俗名小苏打,是一种细小的白色晶体。”改版后的人教版高中化学教材上先是以实验观察探究的方式让学生对碳酸钠和碳酸氢钠的颜色和状态进行观察填空,然后说“碳酸钠是白色粉末,碳酸氢钠是细小的白色晶体”。

紧耦合气雾化制备Al基合金非晶粉末的研究

研究了紧耦合气雾化制粉过程中AlNiY合金熔滴的冷却行为以及非晶颗粒的形成机制。结果表明:(1)AlNiY合金非晶化的临界冷却速率大致为103K/s;(2)熔滴的冷却速率与直径成反比,当直径小于25μm时,熔滴达到临界冷却速率实现非晶化。当直径大于25μm时,熔滴无法获得非晶化临界冷却速率,只能发生形核结晶;(3)熔滴的非晶化还与雾化过程相关,由于熔滴破碎时的位置和温度不同,获得的冷却速率将不同,出现了相同直径(小于25μm)的颗粒存在非晶和结晶两种状态。

水雾化制备Fe-Si-B-C非晶软磁粉末及其晶化过程的研究

采用水雾化方法制备了Fe-Si-B-C四元非晶合金粉末。研究了粉末的粒度分布、相结构、微观形貌、热稳定性以及基本软磁性能,并通过Kissinger峰移法计算了其晶化时所需的激活能。结果表明,通过水雾化方法制备的Fe-Si-B-C四元软磁粉末的粒度分布合理;粒径小于38μm的粉末为完全非晶结构,且粉末表面光滑,内部成分均匀;非晶粉末的初始结晶温度为542.15℃,且升温过程中存在2个晶化放热峰;2个晶化反应对应的晶化激活能分别为463.92 k J/mol和910.21 k J/mol;粉末的饱和磁感应强度和矫顽力分别为1.08 T和111.4 A/m。

粉末化学镀法制备负载型NiB非晶态合金催化剂(英文)

将Ag2 O/MgO分别加入到NiSO4 NH3 和NiSO4 乙二胺两种不同的镀液体系中 ,通过粉末化学镀法制备了NiB/MgO负载型非晶态合金催化剂 ,并与化学还原法制备的纯态NiB催化剂进行对比 .用XRD ,ICP和TEM对催化剂进行了表征 ,并将它们用于环丁烯砜加氢反应 .TEM结果表明 ,纯态NiB为团聚严重的纳米颗粒 ,而NiB/MgO催化剂上纳米NiB得到了很好的分散 .环丁烯砜加氢反应结果表明 ,NiB/MgO的催化活性远高于纯态NiB ,尤其是用NiSO4 乙二胺体系制备的NiB/MgO 2的活性高于环丁烯砜加氢工业用RaneyNi催化剂 ,因而NiB/MgO具有良好的工业应用前景 .

非晶薄带制备粉末技术及其特性

本文以低成本的非晶废带(成分Fe78Si9B13)为原料,使用锤击式破碎和流化床式气流磨相结合的破碎方法,通过优化工艺参数制备出了形貌呈四方形、粒径分布均匀的非晶合金粉末。在一定压力下对非晶粉末进行压制成形后再固化处理便可制成非晶磁粉芯。经测试发现,非晶粉芯在磁导率和高频损耗等方面性能良好,有望替代铁硅铝磁粉芯成为新一代磁粉芯。

氩气雾化制备Al_(82)Ni_(10)Y_8非晶态结构粉末

采用氩气雾化方法制备了Al82Ni10Y8合金粉末,利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪(DSC)对粉末的微观结构、相组成及热稳定性进行了分析。研究结果表明,粒径小于20μm的Al82Ni10Y8雾化粉末结构为典型的非晶态,粒径大于20μm的粉末由非晶基体+晶化相组成;优先出现的晶化相为含少量Ni和Y的fcc Al,大直径的粉末出现树枝状结构;粒径小于26μm的Al82Ni10Y8雾化粉末具有明显的玻璃化转变和晶化现象,和ΔTx分别为539K,561K和22K。当连续升温时,Al82Ni10Y8雾化粉末的DSC曲线出现3～4个放热峰,Tg,Tx1表现出多级晶化现象。

高能球磨制备非晶粉末的形成机理及形成能力的研究综述

综述了高能球磨制备非晶粉末的热力学条件和动力学条件以及非晶转变机制,介绍了工艺参数对非晶形成的影响以及合金粉末在高能球磨条件下的非晶形成能力预测理论。对利用高能球磨制备非晶粉末时的合金成分设计有一定的意义。

机械合金化制备纳米晶与非晶Al-Pb系粉末

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)研究了球料比为8:1、转速280r/min和球料比为25:1、转速450r/min条件下经不同球磨时间后混合粉末的相变、晶粒大小和微观形貌等。结果表明:通过机械合金化可以制备出Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu纳米晶粉末,而且球磨导致了合金粉体非晶化,在球磨过程中混合粉体首先细化、合金化和纳米晶化,然后部分纳米晶转变为非晶;在机械合金化过程中球料比越大、转速越高,即给球磨系统供给的能量越大,则混合粉末获得纳米晶的时间越短;基于多层非晶化模型讨论了ΔHmix≈1.34的情况下Al-Pb非晶形成的机制,指出在机械合金化过程中Al-Pb非晶形成并非需要ΔHmix<<0,其非晶化驱动力主要由浓度梯度提供。

大块非晶合金制备新技术——非晶粉末固结成形法

大块非晶材料是一种高性能的结构材料,并具有优异的软磁性能。综述了大块非晶材料的发展过程及应用现状,对快速凝固粉末冶金技术(RS/RM)在大块非晶材料制备方面的重要作用进行了评述。

非晶颗粒态淀粉在粉末酱油中的应用

本论文以玉米淀粉为原料,制备了非晶颗粒态淀粉;然后分别将不同量的非晶淀粉和玉米淀粉加入到适量的液体酱油中,通过真空冷冻干燥制得粉末酱油,发现在冷冻干燥过程中非晶淀粉发挥了特有的保护和缓释作用;以氨态氮、色率和风味物质含量等为指标,除了吸潮性,用非晶淀粉制备得到粉末酱油的性能均优于用原淀粉作为干燥助剂的粉末酱油,其中以15%非晶淀粉制备的粉末酱油经还原后可以很好地保留原酱油的性质。

快速凝固粉末冶金技术制备大块非晶材料

大块非晶合金具有高的强度、硬度等力学性能及优异的磁学性能 ,具有大块非晶形成能力的合金存在一个过冷温度区间 ,在该区间内合金呈牛顿流动状态 ,可以进行超塑成形。阐述了大块非晶合金一系列优异的性能 ,并对目前大块非晶合金的制备方法进行比较 。

球磨法制备Co-Zr非晶软磁合金粉末

在高纯氩气保护气氛下,采用FritshGmbh公司生产的Pulverisette5行星式球磨机,研究Co基非晶软磁合金粉末在Co Zr二元相图上5个稳定化合物成分配方Co1 1 Zr2 ,Co4 Zr ,Co2 Zr,CoZr和CoZr2 在球磨条件下的非晶态合金形成能力。用X 射线衍射进行结构分析。5种配方在一定的时间内都能形成非晶态合金,其中Co4 Zr的非晶形成能力最强,球磨过程中有CoZr2 相出现。球磨时间过长。

Co-B非晶粉末的化学还原法制备及晶化研究

用NaBH4还原CoCl2水溶液中的Co2+离子成功制备出Co-B二元超细粉末.用化学分析法分析了反应产物中的硼的质量分数;用X射线衍射及选区电子衍射研究了所制备粉末的结构;用扫描电镜及透射电镜观察了粉末的形貌和粒径;用差示扫描量热法研究了成分为Co74.4B25.6的非晶粉末的非等温晶化动力学.实验结果表明,NaBH4溶液往CoCl2水溶液中的加入速度对粉末中的硼含量有较大影响,当加入速度由0.58 ml/min提高到1.17ml/min时,产物中硼的原子数分数由22.2%增加到28.6%.所制备的粉末由粒径小于100 nm团聚颗粒组成.在实验选定的三种分散剂中,酒石酸钠的分散效果相对较好.所制备的不同成分的粉末都具有非晶结构,并且Co74.4B25.6非晶粉末的晶化通过一个放热反应完成.差示扫描量热曲线上没有显示玻璃化转变,也不存在过冷液相区.X射线衍射结果显示晶化析出相为Co、Co2B及Co3B.采用Kissinger峰移法计算出该合金表观晶化激活能为(422.76±4.89)kJ/mol.

粉末化学镀法制备的NiB/TiO_2非晶态合金催化剂对环丁烯砜加氢反应的催化性能

采用诱导沉积法及粉末化学镀法分别制备了纯态NiB及负载型NiB/TiO2 非晶态合金催化剂 .用XRD ,ICP ,SEM ,TEM和DSC等手段对催化剂的物性及TiO2 载体与NiB非晶态合金之间的相互作用进行了表征 ,考察了非晶态合金的结构、组成、形貌和热稳定性 ,并将其用于环丁烯砜加氢反应中 .结果表明 ,相对于NiB而言 ,NiB/TiO2 催化剂具有优良的热稳定性和催化活性 ,这缘于NiB和TiO2 载体之间的相互作用及载体的分散作用 .

粉末冶金制备大块非晶合金研究进展

粉末冶金作为制备大块非晶合金的主要方法之一,与快速冷凝相比,该方法可以在更广的合金系、更宽的成分范围内制备出尺寸更大、形状复杂、近净成形的大块非晶合金材料,因此粉末冶金是一种极具前景的大块非晶合金的制备方法。简要介绍了粉末冶金制备大块非晶合金的基本过程,详细阐述了各种成形技术的特点、原理、优缺点以及制备大块非晶合金的研究进展,期望为非晶、纳米晶粉末的致密化研究和制备大块非晶合金提供技术指导。

机械合金化制备Zr_(50)Cu_(40)Al_(10)非晶合金粉末及其晶化研究

以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶化的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。