导读:本文包含了系非晶合金论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非晶合金,去合金化,球磨,催化加氢
系非晶合金论文文献综述
石金访[1](2019)在《Fe-Si-B-P系非晶合金催化加氢及催化降解性能的研究》一文中研究指出含有-C=C-、-C≡C-、-N=N-等易还原基团的方胺类化合物是合成染料、医药和其他化学工业品的重要原料。其中,含有-N=N-键的亚甲基蓝等偶氮染料是水资源污染的主要污染物,并且含有-C≡C-键的氨基苯乙炔是合成盐酸厄洛替尼药的重要原料,也是治疗肺癌最有效的药物之一。那么,如何从自然界中获取安全的饮用水资源,怎样制取氨基苯乙炔等稀缺药物,是人类目前最关心的问题之一。同时,如何利用催化剂将含有炔基、碳碳双键等易还原基团的硝基芳香类化合物选择性加氢以及如何利用催化剂可以更高效的将染料污水进行处理是一个亟待解决的问题。本文以Fe-Si-B-P系非晶/微纳米晶粉体为研究对象,分别研究了其对4-硝基苯乙炔催化加氢以及对高浓度亚甲基蓝有色染料催化降解的影响。本文通过化学去合金化法制备铁基非晶多孔催化剂(即Fe_(76)Si_(7.2)B_(9.6)P_(7.2)多孔催化剂),在水合肼环境下对4-硝基苯乙炔进行催化加氢实验,最终4-硝基苯乙炔催化转换成4-氨基苯乙炔的转化率为100%、选择性为56.17%。说明该催化剂在反应中可以有效的抑制偶氮化合物、氧化偶氮化合物以及氢化偶氮化合物等有害中间物的累积。同时也证明Fe-Si-B-P系非晶合金在催化加氢中表现出很高的活性,在催化加氢和催化氧化的方面具有很好的应用前景。同时,利用球磨法制备了一种具有增强效果的(Fe_(87)Si_5B_2P_3Nb_2Cu_1)_(86)Ni_(14)非晶粉末催化剂,这种非晶催化剂在降解亚甲基蓝溶液的过程中表现了突出的降解效率。在相同的条件下,与Fe_(87)Si_5B_2P_3Nb_2Cu_1进行对比实验,并通过XRD、SEM、UV-Vis等仪器表征了非晶处理前后的形貌、结构以及催化降解效果。发现通过球磨制备的(Fe_(87)Si_5B_2P_3Nb_2Cu_1)_(86)Ni_(14)非晶粉对亚甲基蓝的催化降解效率高达99.99%,亚甲基蓝染料几乎完全被降解,同时降解效率远远优于Fe_(87)Si_5B_2P_3Nb_2Cu_1非晶合金的降解效果,大大缩短了反应时间。也正是由于非晶合金原子排布的特点所产生特殊的结构,使其对有机染料废水具有更好的降解作用。故此,Fe-Si-B-P系非晶合金在水处理领域具有巨大的潜在应用价值。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01)
邵鹏程[2](2019)在《高Fe含量Fe-B-P系非晶合金制备及软磁性能研究》一文中研究指出Fe基非晶合金作为性能优异的磁性功能材料是目前非晶合金中应用最成熟最广泛的体系。近几十年来,针对Fe基非晶性能提升的开发和应用推广一直是非晶合金领域极其活跃和重要的部分。Fe基非晶合金具有极小的各向异性,也由此获得了无与伦比的软磁性能:极低的矫顽力,高磁导率以及高电阻率等。然而Fe基非晶合金的饱和磁化强度受Fe含量的限制与合金密堆无晶格的结构的影响,其饱和磁化强度(Bs<1.72 T),与硅钢(2.0 T)相比仍存在明显的差距。为开发高性能Fe基非晶合金并推进其工业化生产,本文就以下方面展开工作:1.为了更好地进行高B历非晶软磁材料的开发,本文对Fe基非晶合金Bs对成分的依赖性进行了研究。文中首先在刚带模型和电荷转移模型基础上,以Fe基非晶合金中各成分浓度为基础计算得到了饱和磁化强度的理论值(Bs.cal),发现Bs,cal与实验测得饱和磁化强度(Bs)之间满足线性关系。并且,Fe含量小于80at.%的Fe基非晶合金的Bs随成分元素的浓度的变化与通过电子转移模型计算得到的Bs,(cal十分吻合。而当Fe含量高于80at.%时,BS的变化除了受成分影响外,其磁性原子间交换作用涨落导致合金Bs并不随Fe含量线性递增,甚至出现了降低,与电子转移计算结果也出现了明显的偏离,这部分影响可用纯Fe团簇中铁磁性与反铁磁性的竞争进行解释。随后本文拟合了一种综合考虑电子转移和交换作用对合金Bs的影响的近似计算公式,该公式对数据的拟合度以及线性相关性较之前模型有较大提升,可以作为设计具有所需Bs的Fe基非晶合金成分时的参考。2.本文通过设计合金成分Fe83B10P5Si2-xMnx,研究了低纯Fe-P预合金中常见微量杂质Mn对Fe-B-P-Si合金非晶形成能力,软磁性能的影响。实验结果表明,随着Mn含量的增加,Fe83B10P5Si2-xMnx合金的非晶形成能力表现出先增强后减弱的趋势。值得注意的是,微量反铁磁元素Mn的添加(小于0.3at.%)对合金BS和非晶形成能力均有提升作用,在本实验中0.1at.%的Mn掺杂对BS有最佳的作用效果,使合金Bs从1.54T(Fe83B10P5Si2)提升至1.6T。该实验结果体现了微量金属杂质对Fe基非晶合金显着的性能调控作用,为使用低纯原料制备非晶合金时的杂质元素控制提供了参考。3.在Fe基非晶合金工业化生产方面,为使高铁含量的含磷Fe基非晶合金Fe85B10P5能适应低真空、多杂质的工业生产条件,本文进行了适用于该成分的钢水净化剂的开发。将B203和不同氧化物组成的净化剂对目标合金进行熔体净化,通过调配两者的之间的质量比例对其碱度进行调节,并从所得条带非晶形成能力强弱,脱渣性以及锭形貌,对熔体净化剂的效果进行评价。实验得到具有理想净化效果的净化剂体系的碱度如下:B203-MgO最佳碱度在R=0.25~0.33;B203-MtnO净化剂体系最佳碱度在R=0.33~1;B203-焊剂净化剂体系碱度在R= 0.47。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-19)
翟晓炳[3](2019)在《Fe-B-(Ni,Si,P,Cu)系非晶合金退火过程中的结构演变及其对磁性能的影响》一文中研究指出电子电力行业的快速发展对软磁合金的性能提出了更高的要求。本文主要研究Fe-B-(Ni,Si,P,Cu)系非晶合金退火过程中的结构演变及其对磁性能的影响,分析合金磁性能改变的结构机制,从而有效地优化合金的软磁性能。以Fe82Si2B11P4Cu1合金为对象,研究加热速率对合金原子迁移、相结构及磁性能的影响。高加热速率能促进Cu团簇的形成,并使合金相分离的过程推迟至更高温度,从而有利于晶化过程中高密度纳米晶的析出以及晶粒的细化。对在758 K等温退火180 s获得的纳米晶合金,随着加热速率从0.5 K/s增加至20 K/s,合金的饱和磁感应强度由1.74 T增加至1.79 T,矫顽力则从7.8 A/m降低至4.4 A/m。此外,高加热速率退火还能够抑制晶化过程中Si原子占据bcc-Fe相的晶格位置。但是,随着加热速率的提高,纳米晶合金中非磁性原子富集区的含量也随之增高,从而减弱了合金的磁相互作用,因此,过高的加热速率会导致合金软磁性能恶化。在常规快速退火的基础上,研究了循环退火对Fe-B-Cu合金晶化行为、微结构及其磁性能的影响。研究发现相比于常规一次快速退火,采用多次循环快速退火的方法能有效地均匀细化纳米晶粒。当循环次数由1次增加到6次时,Fe83.5B15Cu1.5纳米晶合金的饱和磁感应强度由1.79 T增加至1.82 T,矫顽力由13.1 A/m降低至7.5 A/m。此外,循环快速退火能抑制非磁性B原子在非晶基体中的聚集,从而有助于增强α-Fe晶化相之间的磁相互作用。但是,过度的循环退火会引起Fe83.5B15Cu1.5纳米晶合金的晶粒尺寸增加,恶化合金的软磁性能。最后,以Ni取代B,研究了 Fe-(Ni)-B-Cu合金的晶化行为及其对合金的微结构和磁性能的影响。Ni取代B提高了淬态合金中Fe团簇的含量并促进了α-Fe相的形核,为晶化过程中高体积分数的纳米晶粒的析出创造了有利条件。此外,添加1-2 at.%的Ni可以拓宽合金的适宜退火温度范围。Fe83Ni2B14Cu1合金在683 K晶化退火后具有最优的纳米晶结构和软磁性能,并且其饱和磁致伸缩系数(19 ppm)也比不含Ni的合金(25 ppm)更低。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)
王策,杨元政,陈先朝,徐佳,李文[4](2018)在《高Fe含量FeBCuP系非晶合金带材的制备及磁性能》一文中研究指出在FeBPCu系合金中通过改变P、Cu的含量以及添加Nb元素的方法,制得了高铁含量的Fe_(85)B_(8.3)Cu_(0.7)P_5Nb_1非晶合金带材。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)以及软磁直流测试仪研究了FeBPCu系合金非晶形成能力、热稳定性、热处理前后磁性能的变化,得到了最佳的P、Cu含量以及Nb对该系列合金的的影响。结果表明,该系列合金的P、Cu含量分别在5.0、0.7最为合适;添加1 at%的Nb提高了合金的非晶形成能力,并扩大了合金的热处理区间;Fe_(85)B_(8.3)Cu_(0.7)P_5Nb_1合金带材在440℃保温10 min热处理后获得了208.6 emu/g较高饱和磁化强度,矫顽力也只有22.4 A/m。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2018年01期)
王思雯,贾行杰,李艳辉,王雪威,张伟[5](2017)在《铁基(Fe,Ni,Mo,Cr)-P-C-B系非晶合金的玻璃形成能力和耐蚀性》一文中研究指出铁基非晶合金因其高强度、优异的耐磨性、良好的耐蚀性和较低的成本而具有广阔的应用前景。利用非晶合金过冷液体的粘性流动特性,可采用热喷涂技术将铁基非晶合金粉体在器件表面制成致密的涂层,提高器件的耐磨耐腐蚀性能。适用于热喷涂技术的非晶合金需兼备低玻璃化转变温度(T_g)、大过冷液相区间(ΔT_x)、高玻璃形成能力、优异的力学性能和耐蚀性。本工作中,我们研究了耐蚀元素Mo、Cr和Ni的复合添加对具有低T_g的Fe-P-C-B系非晶合金热稳定性、玻璃形成能力、力学性能和耐蚀性的影响。采用感应熔炼制备母合金锭;采用铜模铸造法制备棒状样品;采用X射线衍射仪对样品进行组织结构表征;采用差示扫描量热仪和差热分析仪测定合金的热性能;采用电化学工作站评价合金在0.5mol/L硫酸溶液和1.0 mol/L盐酸溶液中耐蚀性;采用万能实验机测定合金在压缩条件下的力学性能。在Fe_(80)P_(12)C_4B_4合金中添加适量的Mo、Cr和Ni元素不仅显着提高了合金过冷液体热稳定性和玻璃形成能力,还降低了合金的T_g。其中,Fe_(55)Ni_(15)Cr_7Mo_3P_(12)C_4B_4非晶合金的T_g、ΔT_x和非晶形成临界直径分别为690 K、60 K和2.5 mm。Mo、Cr和Ni的添加还显着提高了合金的耐蚀性,其在硫酸和盐酸溶液中优于SUS316L不锈钢。该系块体非晶合金具有高达约3000 MPa的屈服强度,并具有良好的塑性变形能力。这种新型Fe基块体非晶合金有望在耐磨和耐腐蚀涂层领域获得应用。(本文来源于《第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金》期刊2017-11-21)
斯佳佳[6](2017)在《Fe-Zr-B系非晶合金的非晶形成能力与性能研究》一文中研究指出Fe基非晶合金是目前应用最为广泛的非晶合金材料,其应用目前主要包括软磁材料和耐磨耐腐蚀材料两个方面。发展新型功能性Fe基块体非晶合金对拓展其应用具有重要意义。由于小原子B和大原子Zr在提高Fe基非晶合金形成能力上具有明显优势,本文以B和Zr为基础非晶形成元素,分别开发了具有高Fe含量的Fe-Zr-B系块体非晶软磁合金和具有高Cr含量的Fe-Cr-Zr-B系耐磨耐腐蚀块体非晶合金,并制备了新型Fe基非晶合金涂层。首先,本文分析了凝固过程中的亚稳转变与Fe-B系合金非晶形成能力的关系,并依据过渡族大原子元素在Fe23B6结构中的占位倾向,成功在Fe82B18近共晶合金中以5%的Ti和Zr的组合添加促成了四元Fe77B18TixZr5-x(1≤x≤4)块体非晶合金的形成。该系列非晶合金具有良好的软磁性能,其中Fe77B18Ti4Zr1合金的饱和磁化强度达到1.41 T。为了获得磁性更优异的Fe基块体非晶合金,本文调节了 Zr在Fe-B-Si合金中的添加量,优化设计了一系列具有高Fe和低Zr含量的Fe-B-Si-Zr块体非晶合金。该系列非晶合金具有高于1.5 T的饱和磁化强度。其中Fe77 5B15.5Si5 5Zr1.5非晶合金的饱和磁化强度达到1.60T而矫顽力低至4.3A/m。其次,本文基于Fe-Cr-B共晶线引入Zr元素成功开发出同时具有高Cr和高B含量的块体非晶合金形成体系。Mo元素的加入显着增强了合金的非晶形成能力同时扩展了块体非晶形成范围。力学性能测试表明,新型Fe-Cr(Mo)-Zr-B块体非晶合金具有极高的压缩强度和显微硬度。其中,Fe57Cr10Mo7Zr8B18和Fe57Cr12Mo5Zo8B18块体非晶合金的压缩断裂强度分别达到3857和4020 Mpa。所有测试的块体非晶合金的显微硬度均超过1100 HV,而Cr或Mo含量的增加均有利于提高合金的显微硬度。因此,高Cr含量的Fe38Cr40Mo2Zr8B12和高Mo含量的Fe42Cr18Mo17Zr8B15块体非晶合金具有极高的显微硬度,分别达到1397和1394 HV。设计电化学实验和浸泡试验研究了室温下Fe-Cr(Mo)-Zr-B块体非晶合金在1 M盐酸溶液中的腐蚀行为。研究发现,不含Mo的Fe92-x-zCrxZr8Bz块体非晶合金在1 M盐酸溶液中呈现出特殊的受Cr控制的活化—钝化转变行为。当Cr含量小于25%这一临界值时,非晶合金在溶液中表现为活性;而当Cr含量高于25%时,非晶合金能够在溶液中发生自钝化。研究还发现,仅2%Mo的添加能够大幅度降低这种耐蚀性转变的Cr临界值。针对氧化膜的演化行为分析表明,这种耐蚀性转变是由Fe-Cr-Zr-B非晶合金的初生氧化膜中Fe3+和Fe2+含量比在25%Cr含量处的突变引起的。这种活化—钝化转变在含Mo合金中依然发挥作用。当Fe90+zCrxMo2Zr8Bz块体非晶合金中的Cr含量低于25%时,由于初生氧化膜的保护性较差,合金表面的原子在1M盐酸溶液中发生剧烈的选择性溶解,促进了 Mo与溶液的化学作用,产生的Mo6+引起了合金的钝化。当Fe90-x-zCrxMo2Zr8Bz块体非晶合金中的Cr含量高于25%时,由于初生氧化膜具有较高的保护性,合金表面的原子在溶液中发生程度微弱的选择性溶解就足以发生自钝化,因此Mo6+难以产生。这些结果说明,两类Cr含量不同的合金在溶液中发生自钝化的机理是不同的。最后,本文选择Fe54Cr18Mo2Zr8B18非晶合金成分,采用气雾化技术制备了高度非晶化的合金粉末,继而采用超音速火焰喷涂技术在304不锈钢基体上制备了厚度约为350μm、致密度达到97.2%且完全非晶化的涂层。新型Fe54Cr18Mo2Zr8B18非晶涂层的结合强度超过55.3 MPa,为目前同类涂层中报道的最高值。同时,该新型非晶涂层的显微硬度高达1150 HV,明显高于商用Fe44Cr16Mo16C18B6以及304不锈钢。由于其高硬度,该新型涂层具有十分优异的耐磨性能。在磨损试验中,新型Fe54Cr18Mo2Zr8B18非晶涂层的磨损量仅为商用Fe44Cr16Mo16C18B6非晶涂层的64.2%以及304不锈钢的39.0%。电化学测试表明,室温下,新型Fe54Cr18Mo2Zr8B18非晶涂层在1M盐酸溶液的耐蚀性显着优于商用Fe44Cr16Mo16C18B6非晶涂层和304不锈钢。(本文来源于《北京科技大学》期刊2017-11-17)
倪兵莹[7](2017)在《Fe-Si-B系非晶合金表面微纳米化与催化性能的研究》一文中研究指出近几年来,由于具有独特的性能以及优异的催化性能,铁基非晶合金受到广泛关注,部分铁基非晶合金被发现能作为零价铁对工业废水进行快速降解。尽管目前研究尚处于初始阶段,涉及铁基非晶合金的降解性能的众多问题还不清楚,但其展示出的优异的污水降解性能对工程应用具有很大吸引力,因此开展相关研究具有重要科学意义和实用价值。本研究以Fe-Si-B系叁元非晶合金为基础,系统地研究了铁基非晶合金表面多孔结构的制备工艺,以及具有多孔结构的典型铁基非晶合金催化苯酚废水降解反应的动力学过程和催化反应机理。本研究采用去合金化法,通过选择不同的腐蚀溶液,并控制反应时间、反应温度、溶液浓度及超声波辅助频率,来调控多孔结构的制备工艺。最终,成功在Fe-Si-B系叁元非晶合金表面制备出孔径尺寸在30~150nm范围内的均匀多孔结构。经研究发现,与相同成分的非晶合金条带相比,具有多孔结构的Fe-Si-B叁元非晶合金在苯酚溶液的降解过程中,表现出更低的降解反应活化能和更高的降解速率。通过改变实验参数,得出纳米多孔Fe_(76)Si_(7.2)B_(9.6)P_(7.2)非晶催化剂降解50mL、浓度为1g/L苯酚的最优实验条件,当反应温度为50℃,溶液初始pH值为4,加入催化剂浓度及双氧水浓度分别为4g/L及0.3mol/L,反应30min后,苯酚的完全降解效率达到95%以上。在相同实验条件下,分析表明,Fe-Si-B叁元非晶合金对苯酚溶液降解机理与晶态材料相同,具有多孔结构的Fe-Si-B叁元非晶合金所具有的高的降解性能一方面是由于非晶态结构相对于晶态具备更高活性;另一方面是由于多孔结构的存在促进了物质交换,从而提高了降解速率。同时研究发现,具有多孔结构的Fe-Si-B非晶合金条带具有良好的重复利用性能,具有优异的应用前景。(本文来源于《长春工业大学》期刊2017-06-01)
王承娟[8](2017)在《FeSiB(P/C)系非晶合金的氧化和腐蚀行为研究》一文中研究指出铁基非晶合金作为一种新型材料,因内部原子呈长程无序、短程有序的分布特点,具有优异的磁学性能、力学性能和耐蚀性能等受到人们的广泛关注。目前FeSiB非晶带材占据着国内铁基非晶合金市场的主导地位,虽经过长期的发展已取得了很大的进步,但是FeSiB非晶合金的形成能力较低限制了在工程结构领域的大范围应用。2009年Makino等人在FeSiB非晶合金中添加P和C元素,在提高合金非晶形成能力的同时提高非晶合金软磁性能,但是却降低了热处理过程中的热稳定性和耐蚀性。FeSiBP/C合金热处理过程中产生严重的氧化及在工作环境中产生的腐蚀等对合金软磁性能造成严重影响。本文采用铜模铸造的方法制备出了FeSiBP块体非晶合金,采用单辊快淬法制备出了FeSiBP/C非晶带材。分别利用X射线衍射法(XRD)对合金结构进行了表征,B-H仪、VSM和阻抗分析仪对合金软磁性能进行了测定,使用差热分析(DSC)和热重分析(TG)得到合金热力学参数,借助磁光克尔显微镜观察了合金磁畴形貌,并用激光共聚焦显微镜和X射线光电子能谱(XPS)对合金氧化后表面形貌和氧化物组成成分进行了分析,最后采用电化学工作站技术研究了FeSiBP/C合金耐蚀性。系统研究了元素添加对合金非晶形成能力及软磁性能、磁畴结构的影响,分析非晶合金氧化腐蚀行为,建立氧化和腐蚀与磁性能之间的关系,探究还原气氛热处理(H_2-Ar混合气)对合金氧化物的还原作用。试验结果表明,P元素更有效的提高合金非晶形成能力,铸造法可以制备出1.5mm的Fe_(78)Si_4B_(13)P_5块体非晶,此合金过冷液相区宽度为30K。随着P、C元素的添加合金居里温度(T_c)和晶化温度(T_x)降低,软磁性能矫顽力Hc降低,有效磁导率μe升高,饱和磁感应强度Bs降低,最佳热处理区间变宽。热处理后的磁畴变的规则有序。P、C元素也使得合金抗氧化性和耐蚀性降低,软磁性能恶化。在空气中热处理10min后合金的软磁性能优于真空热处理,FeO、Fe_2O_3、Fe_3O_4以及SiO均匀分布在合金表面,对软磁性能造成损坏。H_2-Ar气氛热处理后的合金表面氧化物被还原,Hc从8.2A/m改善到1.6A/m,因此H_2-Ar气氛能够有效防止热处理过程中的氧化,对工业生产提供理论指导。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-24)
李宁,姜维新,吴继礼,屈冰雁,李冬冬[9](2016)在《Ce-Ga-Cu系非晶合金的热力学研究》一文中研究指出通过差示扫描量热仪(DSC)利用叁线法求出Ce_(70)Ga_xCu_(30-x)(x=4,6,10,12,15)系非晶合金过冷液体、熔体和晶体的热容及液体和晶体的热容差(ΔCP),并计算出液体相对于晶体的过剩焓(ΔHexc)、过剩熵(ΔSexc)和Gibbs自由能之差(ΔGl-s)。结果显示,对应于Ce-Ga-Cu系非晶合金低的玻璃转变温度(Tg),其液体的Kuazmann温度(TK)也较低。Ce-Ga-Cu系非晶合金的热力学参数ΔHexc、ΔSexc和ΔGl-s都随着Ga含量的增加而减小,这与玻璃形成能力(GFA)的变化趋势不相符。这说明对于Ce-Ga-Cu非晶合金体系,热力学驱动力不是控制非晶形成的主要因素,其他因素(比如动力学因素)可能是形成能力的关键因素。(本文来源于《材料导报》期刊2016年14期)
王丽芳[10](2016)在《电阻和内耗法探索Cu-Zr-Al-Ag系非晶合金热稳定性和晶化/弛豫行为与玻璃形成能力》一文中研究指出非晶态合金因其长程无序、短程有序的结构特征而具有特殊性能。然而,无论是非晶材料现象学和基础认知,还是开发新型块体非晶合金(BMGs)及提高合金玻璃形成能力(GFA),均尚待人们不断求索。新近开发的Cu-Zr-Al-Ag系BMGs以其良好的GFA、超高的力学性能和相对低廉的成本而具备工程应用前景。然而,对这类非晶合金的热稳定性、弛豫和晶化行为及GFA本质仍缺乏系统研究。电阻和内耗作为物质结构敏感物理量,可灵敏地反映材料结构变化。本文以CuxZr84-xAl8Ag8 (x=42,40,38,36)系BMGs为主要研究对象,首次运用电阻法和内耗技术系统探索其热稳定性、弛豫和晶化行为、GFA以及熔体状态对所制备非晶诸方面的影响,以期探明该体系BMGs上述诸多物理过程及其差异和本质,揭示相关新现象和规律,从而为该类非晶乃至整个非晶领域的深入研究和工程应用提供科学与技术依据。取得的主要创新性成果和结论如下:1.连续升温(直至1100 K)过程中,CuxZr84-xAl8Ag8 BMGs的电阻温度系数在玻璃转变温度处发生明显变化;此后电阻率出现两次突降,表明除第一阶段晶化外,揭示了由于测量温度范围的限制DSC法无法反映的第二阶段晶化新现象。物相分析发现,第一阶段晶化过程主要为亚稳相Cu10Zr7和AgZr的析出,第二阶段晶化则主要为亚稳相Cu10Zr7和AgZr向稳定相CuZr2、AlCu2Zr、CuAl2和未知相的转变。2.电阻法结合热分析法研究了CuxZr84-xAl8Ag8四种BMGs连续升温动力学行为。体系特征温度及Kissinger方程计算结果表明,随Zr含量增加,BMG过冷液相区变宽,玻璃转变表观激活能减小,初始晶化表观激活能增大,GFA和热稳定增强;密度测量结果揭示,其归因于组元之间更紧密的堆垛结构和更大的负混合焓。电阻法等温晶化动力学数据拟合获得了四种BMGs的Avrami指数n和孕育时间τ,热稳定性高的BMG孕育时间显着增长,n值反映出晶化过程中形核和长大机制的异同:四种BMGs第一阶段晶化均呈形核率随时间延长而减少的特征,生长机制上前两种属扩散控制型,后两种则属界面控制型;而第二阶段晶化均受扩散控制,前两种晶化表现为基于现成粒子生长并转化的过程,后两种则呈现为形核率随时间延长而减少的特征。3.内耗与电阻法同步研究了Cu36Zr48Al8Ag8和Cu42Zr42Al8Ag8 BMGs从室温到过冷液相区的弛豫行为。结果表明:(1)随着温度的升高,内耗温度谱依次表现出缓慢线性增加、较快速度非线性增加、急剧上升和出现内耗峰且其特征受加载频率的影响。相应地,弛豫行为分别对应于局域高度受限的原子跳跃或流变、局域间偶有桥接的慢β弛豫、始于Tg的α弛豫、α弛豫和晶化的共同作用。加载频率较低时,α弛豫时间接近于实验观察时间,内耗峰表现弛豫型内耗峰特征;加载频率较高时,因a弛豫难以显现而表现为一级相变内耗峰特征。(2)连续升温初始阶段,Cu-Zr-Al-Ag系BMGs电阻率-温度行为呈线性,而后出现转折,其温度与内耗温度谱转折点高度吻合,分析初步认为,该转折点为β弛豫的起始温度。此后,电阻率呈非线性直至Tg处发生二次转折,对应于a弛豫的激活。经计算比较发现,GFA较强的BMG具有较低的慢β弛豫开始温度和激活能及较高的内耗峰。相比于内耗法,电阻法从电子层次更加直观精准地确定慢β和α弛豫开始温度,这为研究非晶弛豫行为提供了一种新的方法和思路,但仍需深入探索。(3)通过对多频率温度谱线性插值获得了不同温度的频率谱。随着温度的升高,由于滞弹性弛豫过程的发生和弛豫参数的变化,频率谱依次表现出线性增大、先减少后增大、单调减少和出现滞弹性弛豫型内耗峰的变化规律。4.依据Anderson无序态物质定域理论和Mott-CFO模型,发展并创新提出了表征合金GFA的电子输运判据,即Δρ=(ρamorRT-ρcrysRT)/ρcrysRT,ρamorRT和ρcrsRT分别表示非晶态和晶态合金的室温电阻率,其相对差值△ρ越大,则合金GFA越强。Cu-Zr-Al-Ag,La-Ce-Al-Co和Fe-Mo-Y-B非晶体系验证表明,△ρ与非晶形成最大尺寸Dmax在趋势上均完全对应,相比△Tx、Trg和γ等GFA判据,△ρ与Dmax吻合度最高。新判据反映了非晶态相对于完全晶态的结构无序差异程度,根本上表示了其间费米能态密度之差,这可能正是合金GFA强弱的本质。5.高温DTA结果提示,Cu36Zr48Ag8Al8熔体在液相线以上数百度范围内发生了液液结构转变。据此,以电阻法并辅以DSC和XRD分析研究了熔体状态对其GFA、非晶合金热稳定性及晶化行为的影响。结果表明,随着熔体温度的升高,合金GFA先升高后降低、而后基本保持不变;所获非晶热稳定性首先基本不变而后迅速下降至保持恒定;第一阶段晶化主峰前出现“肩膀”进而劈裂成双峰。分析认为:一方面,低温熔体中的化学中/短程序在高温下被打破,熔体结构更加均匀无序,合金GFA得以提高;另一方面,氧含量检测表明,随着熔体温度的升高,熔体中的氧含量增加,与合金组元形成高熔点氧化物在冷却过程中充当晶体形核基底,从而降低合金GFA和非晶热稳定性,并诱发晶化行为改变。这表明,若运用熔体过热处理提高非晶合金GFA及热稳定性,需综合考虑这两方面的因素。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2016-05-01)
系非晶合金论文开题报告
(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:
Fe基非晶合金作为性能优异的磁性功能材料是目前非晶合金中应用最成熟最广泛的体系。近几十年来,针对Fe基非晶性能提升的开发和应用推广一直是非晶合金领域极其活跃和重要的部分。Fe基非晶合金具有极小的各向异性,也由此获得了无与伦比的软磁性能:极低的矫顽力,高磁导率以及高电阻率等。然而Fe基非晶合金的饱和磁化强度受Fe含量的限制与合金密堆无晶格的结构的影响,其饱和磁化强度(Bs<1.72 T),与硅钢(2.0 T)相比仍存在明显的差距。为开发高性能Fe基非晶合金并推进其工业化生产,本文就以下方面展开工作:1.为了更好地进行高B历非晶软磁材料的开发,本文对Fe基非晶合金Bs对成分的依赖性进行了研究。文中首先在刚带模型和电荷转移模型基础上,以Fe基非晶合金中各成分浓度为基础计算得到了饱和磁化强度的理论值(Bs.cal),发现Bs,cal与实验测得饱和磁化强度(Bs)之间满足线性关系。并且,Fe含量小于80at.%的Fe基非晶合金的Bs随成分元素的浓度的变化与通过电子转移模型计算得到的Bs,(cal十分吻合。而当Fe含量高于80at.%时,BS的变化除了受成分影响外,其磁性原子间交换作用涨落导致合金Bs并不随Fe含量线性递增,甚至出现了降低,与电子转移计算结果也出现了明显的偏离,这部分影响可用纯Fe团簇中铁磁性与反铁磁性的竞争进行解释。随后本文拟合了一种综合考虑电子转移和交换作用对合金Bs的影响的近似计算公式,该公式对数据的拟合度以及线性相关性较之前模型有较大提升,可以作为设计具有所需Bs的Fe基非晶合金成分时的参考。2.本文通过设计合金成分Fe83B10P5Si2-xMnx,研究了低纯Fe-P预合金中常见微量杂质Mn对Fe-B-P-Si合金非晶形成能力,软磁性能的影响。实验结果表明,随着Mn含量的增加,Fe83B10P5Si2-xMnx合金的非晶形成能力表现出先增强后减弱的趋势。值得注意的是,微量反铁磁元素Mn的添加(小于0.3at.%)对合金BS和非晶形成能力均有提升作用,在本实验中0.1at.%的Mn掺杂对BS有最佳的作用效果,使合金Bs从1.54T(Fe83B10P5Si2)提升至1.6T。该实验结果体现了微量金属杂质对Fe基非晶合金显着的性能调控作用,为使用低纯原料制备非晶合金时的杂质元素控制提供了参考。3.在Fe基非晶合金工业化生产方面,为使高铁含量的含磷Fe基非晶合金Fe85B10P5能适应低真空、多杂质的工业生产条件,本文进行了适用于该成分的钢水净化剂的开发。将B203和不同氧化物组成的净化剂对目标合金进行熔体净化,通过调配两者的之间的质量比例对其碱度进行调节,并从所得条带非晶形成能力强弱,脱渣性以及锭形貌,对熔体净化剂的效果进行评价。实验得到具有理想净化效果的净化剂体系的碱度如下:B203-MgO最佳碱度在R=0.25~0.33;B203-MtnO净化剂体系最佳碱度在R=0.33~1;B203-焊剂净化剂体系碱度在R= 0.47。
(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。
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