Fe3Si金属间化合物在干摩擦及水润滑条件下的摩擦学性能研究

利用高能球磨和热压烧结工艺制备了Fe3Si有序金属间化合物块体材料,考察了其与Si3N4配副时在干摩擦和水润滑条件下的摩擦学性能.结果表明,在干摩擦条件下Fe3Si/Si3N4摩擦副表现出很高的摩擦系数,Fe3Si与Si3N4的磨损率分别为1.408×10-14m3/(N.m)和4.735×10-16m3/(N.m),两者相差近2个数量级;在水润滑条件下,Fe3Si的磨损率下降而Si3N4的磨损率上升,两者磨损率分别为7.406×10-15m3/(N.m)和2.522×10-15m3/(N.m).另外,在水润滑条件下的摩擦化学产物对Fe3Si的摩擦学性能影响显著.

金属间化合物Fe3Si的制备方法

文章综述了金属间化合物Fe3Si制备方法的研究现状,详细介绍了Fe3Si的几种常用制备方法,如分子束外延（MBE）、脉冲激光沉积（PLD）、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和机械合金化（MA）,最后归纳了金属间化合物Fe3Si研究面临的主要问题,展望了今后的发展趋势。

Fe3Si薄膜的制备和性能研究

介绍了Fe3Si的一些基本特性及Fe3Si薄膜的几种主要制备方法,重点介绍了分子束外延法中不同类型衬底、温度对Fe3Si薄膜形成的影响,并且分析了各种制备方法中的一些重要参数对薄膜结构及性质的影响。随着Fe3Si薄膜制备工艺的不断完善,Fe3Si薄膜将会成为一种性能优秀的自旋电子器件。

原位合成Fe3Si-CGr自润滑复合材料及其摩擦性能

利用高能球磨得到的Fe(Si)固溶体粉末与SiC粉末在1100℃、20 MPa下热压烧结1 h原位合成Fe3Si-CGr(石墨)复合材料,考查Fe3Si-CGr/Si3N4摩擦副在干摩擦条件下的摩擦性能,并与Fe3Si/Si3N4摩擦副在相同条件下的摩擦性能作对比.结果表明,Fe3Si-CGr/Si3N4与Fe3Si/Si3N4摩擦副均具有比较稳定的摩擦系数-时间特性,Fe3Si中引入石墨相降低了Fe3Si与Si3N4在干摩擦条件下的摩擦系数,在一定程度上改善Fe3Si摩擦性能.

掺镍Fe3Si合金介电性能的第一性原理计算及其电磁特性分析

采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,研究了Ni元素对Fe3Si合金电子结构及介电性能的影响。计算结果表明:添加Ni元素后体系金属性增强,电导率增大。Ni元素使体系的介电常数实部和虚部在高频段显著提高,并具有展宽吸收频带所期望的频响特性。利用机械球磨和真空退火方法制备了Fe75Si25和Fe71.875Ni3.125Si25合金粉末,测试了试样在2~18 GHz的微波介电常数和磁导率。实验结果表明:添加Ni元素后,合金体系的磁导率和介电常数都增大,且两者的虚部增大更加显著,尤其在10.6 GHz处介电常数虚部峰值达1.31,较Fe75Si25合金粉末高1.11,进一步验证了理论计算结果,并讨论了微波损耗机制。

Fe3Si纳米颗粒低温固相制备及磁学性能研究

以乙酰丙酮铁(C_(15)H_(21)FeO_6)和二氧化硅纳米颗粒(SiO_2)分别作为铁和硅的前驱体,280℃低温固相法合成Fe_3Si纳米颗粒,同时加入钠盐(NaCl)调控颗粒的尺寸。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和超导量子磁强计对所制备的Fe_3Si纳米颗粒进行表征分析。研究发现该法可以高效制备稳定的DO_3型Fe_3Si纳米颗粒,加入的NaCl能有效调控颗粒粒径。随着Fe_3Si纳米颗粒尺寸的减小,Fe_3Si纳米颗粒的居里温度、截止温度均有明显降低,饱和磁化强度也有所减小。

金属间化合物Fe3Si的研究进展

文章简要介绍了金属间化合物Fe3Si的基本性质、常用的制备方法，以及在软磁性能等方面的应用，并对存在的一些问题以及未来可能的研究方向做了简要探讨。

磁性材料Fe3Si薄膜的研究进展

磁性Fe3Si薄膜具有高饱和磁化强度、高磁导率、高自旋极化率等优越性，在巨磁阻方面和自旋电子器件中有着广泛应用前景。本文介绍了目前关于Fe3Si薄膜制备的几种主要方法……分子束外延法、脉冲激光沉积法、离子柬合成法、射频溅射法等。通过对国内外Fe3Si薄膜发展现状的研究，分析了Fe3Si薄膜的结构、性能及应用。

机械活化/热压Fe_3Si有序金属间化合物的制备

研究了Fe和Si（原子比为：Fe：Si=3：1）混和粉末在高能球磨过程中的物相转变和形貌变化．结果表明，球磨可以生成α-Fe（Si）固溶体，而没有生成Fe3Si金属间化合物，球磨后的固溶体粉末表现为典型的层状结构．球磨不同时间所得到的固溶体粉末在860℃下退火1h可以生成D03型的氏Si金属间化合物．对球磨20h的混和粉末在1100℃、15～20MPa下热压烧结15min也可以得到D03型结构的Fe3Si金属间化合物，延长烧结时间，Fe3Si的有序度会下降，密度有所提高．

Fe_3Si基合金板材的制备技术

在既有的研究工作基础上，给出了更为合适的锻造、轧制等工艺参数和工艺方法．利用普通的锻造和轧制设备，成功制备了良好的约 １．５ ｍｍ厚的 Ｆｅ３Ｓｉ基合金薄板，制备过程中典型的微观组织变化如下：铸态组织的晶粒较大且很不均匀；锻造组织为通过再结晶而形成的晶粒较细且均匀的等轴状组织；轧态组织为纤维组织．

多相难熔Nb-16Si-2Fe原位复合材料的超塑性

通过机械合金化和热压烧结制备了新型Nb-16Si-2Fe原位复合材料.XRD分析表明:制备的复合材料由铌固溶体(Nbss)相、Nb_3Si相、Nb_5Si_3相和Nb_4Fe_3Si_5相组成,各物相的平均晶粒尺寸均为3μm,并且呈等轴状.在高于Nb_4Fe_3Si_5固相线温度91℃,有大量的Nb_4Fe_3Si_5液相存在,该复合材料具有良好的超塑性.在1450℃延伸率达到512%.变形后微观组织和DSC分析表明,Nb_4Fe_3Si_5液相的粘性流动是超塑性变形的主要机制.该复合材料的超塑性现象与镁基、铝基复合材料的液相协调超塑性明显不同。

Fe_3Si基合金的动态再结晶机制

采用Fe3 Si基合金在 60 0～ 1 0 0 0℃以 0 0 0 1～ 1 0s-1 形变速率压缩到真应变 2 0 0 %左右立即由冰水冷却 ,利用真应变—真应力曲线、普通光学显微镜研究Fe3 Si基合金热形变的动态再结晶机制。试验结果表明 :该合金在Z参数位于一定区间时发生了动态再结晶 ,但再结晶进行得不完全 。

Fe_3Si基合金的制备及应用研究进展

Ｆｅ３Ｓｉ基合金具有优异的软磁性能，不仅有希望替代普通硅钢片（尤其在高频信息领域），而且还广泛用作音频和视频磁头材料和卡片阅读器用磁头材料。本文综述了Ｆｅ３Ｓｉ基合金的制备工艺及应用，并结合我们的研究工作，分析了其研究现状。

Fe_3Si金属间化合物高温抗氧化性能研究

采用电弧熔炼法制备了Fe3Si金属间化合物。选用AISI304不锈钢作对比,研究了Fe3Si在800℃和900℃空气环境中的高温抗氧化性能,利用XRD,SEM,EPMA等测试设备对Fe3Si金属间化合物进行了表征。结果表明:在800℃,900℃下,Fe3Si金属间化合物都表现出较AISI 304不锈钢更好的高温抗氧化性能。其在800℃的氧化动力学近似表现为抛物线、线性复合规律9,00℃下则转变为单一的二次抛物线规律。800℃下,Fe3Si初始的氧化膜生长机制受Si的扩散过程控制,而后因氧化膜剥落严重而转变为Si的氧化反应控制;900℃下,Fe3Si的氧化动力学过程主要受扩散过程控制,Si的扩散是氧化膜生长机制的主因,辅有Fe从SiO2膜向外扩散的传质过程。

AISI 304不锈钢表面Fe_3Si型硅化物渗层的制备及渗硅机理

以n(NaCl):n(KCl):n(NaF)=2:2:1碱金属卤化物混合体系做载体,采用不同摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在800℃下利用熔融盐法分别对AISI 304不锈钢进行渗硅处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究渗层截面的形貌和成分,分析熔盐法渗硅层的形成机理。结果表明:融盐中SiF62-的浓度决定渗层中Si元素的含量,由于SiO2在融盐体系中的溶解,融盐中SiF62-得到补充,渗层中Si元素的含量进一步提高。

Fe_3Si基合金的温挤压工艺

Fe3Si基合金由于有序相的出现而导致的很强的环境脆性和本征脆性,使其难以进行机械加工和热加工.依据挤压能够提高材料塑性的原理,系统地研究了Fe3Si基合金的温挤压工艺.利用温挤压开坯技术,实现Fe3Si基合金的低温轧制.通过实验得出了Fe3Si基合金温挤压工艺的各项参数.

机械合金化制备Fe_3Si金属间化合物的研究进展

综述了用机械合金化法制备金属间化合物Fe_3Si的研究现状和发展情况。介绍了球磨时间、球料比、分散剂等球磨参数对Fe_3Si机械合金化过程的影响,同时还介绍了热处理工艺对Fe_3Si合金的影响,以及Fe_3Si机械合金化后粉体的成形烧结工艺及性能。讨论了制备金属间化合物Fe_3Si机械合金化的发展前景。

热压烧结Fe_3Si基金属间化合物及其抗氧化性能

采用中频感应热压烧结法制备2种Fe3Si基合金,采用18-8不锈钢作为对比材料,对3种材料在800℃下的高温抗氧化性能进行评价.结果表明,Fe-15Si-5Cr和Fe-18Si-2.5Cr较之不锈钢具有更好的抗氧化性,且Fe-18Si-2.5Cr的抗氧化性最强.3种材料的氧化产物主要为Cr2O3,Cr2O3和SiO2的复合氧化膜,有序Fe3Si金属间化合物的生成对材料的抗氧化性起到关键作用.

AISI 304表面硅化物渗层的制备及其900℃循环氧化性能研究

采用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的中性熔融盐作为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末做为渗硅剂,以SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚约600μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层,研究了渗层在900℃下的循环氧化行为。采用X射线衍射仪分析了渗层和氧化膜的物相组成,用附带能量色散谱仪附件的扫描电子显微镜研究了渗层和氧化膜截面的形貌和成分。结果表明,渗层为以Fe3Si相为主,Cr在渗层中含量低于其在304不锈钢基体中含量,而Fe和Ni在基体和渗层中的含量大致相当。氧化动力学遵从二次抛物线规律;Cr和Si元素发生上坡扩散形成以SiO2和Cr2O3为主的内层氧化膜,外层氧化膜以Fe2O3为主,这种复合氧化膜是渗层具有优异抗氧化性能的原因。

AISI304不锈钢表面Fe_3Si型硅化物渗层制备及其力学性能

采用NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1(摩尔比)的中性熔融盐作为载体,Na2SiF6∶Si=8∶2粉末作为渗硅剂,以SiO2为助渗剂,800℃下渗硅5h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚约600μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层。采用万能材料试验机进行了轴向拉伸试验,并对应力-应变曲线进行了分析。结果表明,硅化物渗层为脆性断裂,基体部分为塑性断裂;AISI 304不锈钢渗硅后的名义屈服应力有明显提高。