OARS  - 开放式访问奖励系统
DOI:10.2240 / Azojomo0146

无定形合金和纳米化多相结构的组合性能

Nghi阮黄平君

版权广告科技;被许可人Azom.com Pty Ltd.

这是一个AZO开放式访问奖励系统(AZO-OARS)文章在AZO-OAR的条款下分发//www.wireless-io.com/oars.asp提供了不受限制的使用,所以提供了原始工作的正确用途,但仅限于非商业分配和繁殖。

Azojomo(Issn 1833-122x)第1卷2005年10月1日

主题涵盖

抽象的

关键词

介绍

实验

结果和讨论

纳米级,多相永磁体

Cu-Co颗粒合金中的GMR效应

机械性能和应用

结论

确认

参考

联系方式

抽象的

通过快速淬火制备的欧洲杯足球竞彩金属材料具有实际应用的综合性能。获得这些性质的条件是纳米尺寸和多相结构,其可以在非晶纳米晶体转化期间获得。纳米尺寸不同阶段颗粒之间的相互作用导致新特性的外观。欧洲杯猜球平台本文在实验观察中示出并讨论了软硬纳米复合磁体和粒状纳米结构的巨磁阻效应的交换行为。薄条形非晶合金的高强度、高防腐性能显示了其作为增强纤维的潜在应用。

关键词

无定形,纳米晶一种lloy,多阶段S.tructure,后E.一定啊mAGNET,GIANT.mAgneto.R.eSistance,颗粒状一种lloy,加强F艾伯

介绍

通过利用快速淬火,上层化组合物的非晶合金以宽度的薄带的形状从少毫米到近50mm的形状制备。非晶合金被认为是不稳定和超饱和的固体。因此,在非晶向纳米晶转变的过程中,采用“自上而下”的方法制备纳米材料是一种很好的前驱体。欧洲杯足球竞彩通过改变热处理条件,可以获得阶段的含量和形态,颗粒的尺寸和分布。欧洲杯猜球平台因此,提供所需的微观结构提供所需的性质,容易由无定形前体制备。而非晶固体中90%以上的有效四面体和八面体类似于晶体基本结构,因此在一定程度上被认为是结构单位为1 nm的纳米结构。纳米级和多相结构提供丰富系列的性质,其有时与另一个相反,例如,以相同种类的结构观察到超软和硬磁性。这些性质通常具有潜在的应用。本文在纳米大小和多相结构的基础上总结和讨论了对强度性能,耐腐蚀和交换弹簧行为和巨磁阻(GMR)效应的实验结果。

实验

通过在空气中或用于防止氧化的AR流中,通过熔融纺丝制备不同组合物的不同组合物的不同组合物的不同组合物,以防止氧化。然后,丝带在300-600°之间的温度下在真空炉中退火。C依赖组合物。使用X射线衍射和高分辨率透射电子显微镜(HR TEM)技术研究了微观结构。通过热磁法估计相的体积分数。通过使用振动样品磁力计(VSM)进行磁性测量。

结果和讨论

纳米级,多相永磁体

能源产品(B.H)m永久磁铁的限制

其中J.S.和M.S.是饱和磁极化和磁化分别μ.ο-磁常数。含Nd等硬相混合物的复合材料2Fe.14.具有高矫顽力和软相的Bα.-fe,fe.3.B具有高磁化强度,能够提供高能量产品。软相与硬相的耦合导致该磁铁中弹簧行为的外观。Kneller和Hawig[1]提出的基于计算畴壁能量的一维模型表明,软相和硬相的最佳尺寸是等尺寸和纳米级:

其中B.m和B.K.是柔软和硬相的宽度,分别是一个m是柔软的交换刚度软相和k的刚度K.是硬相的各向异性。根据热分析,硬相在软相中沉淀并封闭第二。可以描述软硬磁体的理想结构,如图1所示。从该几何形状,估计硬相的体积分数估计近于10%。在这种情况下,材料的磁化值靠近软阶段的值,该软阶段显着高于硬相

矫顽力主要取决于硬相的各向异性并保持高位

因此,纳米尺寸和多相结构提供具有高磁化和矫顽力的材料。

Azojomo  -  Azom材料杂志在线 - 软欧洲杯足球竞彩(M) - 硬质(K)磁铁的理想结构。在M相中分布K相。

图1。柔软(M) - 硬质(K)磁铁的理想结构。K阶段的分布在有丝分裂期。

表1显示了组成,热处理条件和磁性之间的关系含有3.5和5.5的样品以%ND%。正是在含有74.5at%Fe,3at%Co和非常少量的稀土元素(3.5at%)的样品中,可以在含有74.5at的样品中实现近10mgoe的高能量产物。从3.5(样品1)的Nd增加到5.5at%(样品2)导致从近2.5只koe到4.8只koe的矫顽力的增加,但由于减少总量,最后一个样品的剩磁和能量乘积减少Fe和Co从77.5起以%至71%。矫顽力,剩磁和能量产品强烈取决于退火温度和时间。从1.67只koe到2.6只koe的矫顽力的变化,从4.3 mgoe到10.3 mgoe的0.85t至1.26t和能量产品可在表1中证明样品1。这种变化与微观结构的变化有关。低退火温度可防止硬相Nd的沉淀2Fe.14.B在矫顽力的形成中起着主导作用。相反,高退火温度导致铁磁性颗粒的生长,并导致软硬阶段之间的去偶联[2-4]。欧洲杯猜球平台在这种情况下,它们行为作为独立阶段,它导致滞后环的形状的变化,如图2所示。

表格1。热处理条件和磁性低后土复合磁体

样本

T.O.C

5分钟

10分钟

15分钟

HC

koe.

B.R.

T.

(BH)最大限度

曼德

HC

koe.

布尔

T.

(BH)最大限度

曼德

HC

koe.

布尔

T.

(BH)最大限度

曼德

1-nd.3.5Fe.74.5

CR.0.5CO.3.B.18.5

580.

1.7

1

5.9

2.1

0.9

5.9

2.3

1

8.4

600

2.6

0.78

6.3

2.5

1.24

10.3

2.4

1.26

9.9

650.

2.1

0.9

4.3

2.17

0.96

4.81

1.67

0.85

2.9

2-ND.5.5Fe.66CR.5.

CO.5.B.18.5

580.

0.25

0.75

0.5

1.1

0.68

1.6

1.2

0.7

1.8

600

4.5

0.7

5.8

4.8

0.7

5.9

4.

0.73

5.

650.

0.2

0.83

3.

1.34

0.58

2.5

2.34

0.63

6.7

Azojomo  -  Azom材料在线材料 - 含欧洲杯足球竞彩有偶联阶段的样品的滞后环。

Azojomo  -  Azom材料杂志在线 - 含欧洲杯足球竞彩有软硬相的样品的滞后环。

图2。含有耦合(上图)的样品的滞后环独立(下面)软硬阶段

Cu-Co颗粒合金中的GMR效应

基于传导电子的自旋依赖性散射的巨磁阻(GMR)不仅在多层结构中观察到,而且在多层结构中观察到由嵌入在无铁磁基质(NF)中的纳米铁磁性(FM)颗粒组成的颗粒系统中。欧洲杯猜球平台Cu的组成样品XCO.1-X.通过熔融纺丝生产,在400至600的温度下退火O.C用于形成纳米级和多相结构。

GMR比例描述为:GMR比率=ΔR/ R,其中ΔR= R(H)-R(0)是导体的电阻的变化,而无需施加的外部磁场H.当H = 0时,FM粒子的磁矩随机定向。欧洲杯猜球平台

NF(Cu)和FM(3D)界面处的电子散射过程相同地发生,用于旋转和旋转4S电子。但是当施加场时,磁矩被迫并联对准,例如,具有相反旋转的向下(或向上)将散射不同:旋转和磁矩之间发生更强的散射,反之亦然。因此,在应用外场,在导体中有两个导电通道,这导致阻力的降低[5-8]。GMR比率在NF和FM粒子之间的界面上强烈取决于与FM粒子之间的距离。欧洲杯猜球平台图3显示了获得GMR效应的必要结构:近20nm的颗粒嵌入Cu基质中。欧洲杯猜球平台热处理条件对GMR比的影响如图4和表2所示。在室温和77k下的最大比分别接近6%和20%。

Azojomo  -  Azom材料在线材料 -  欧洲杯足球竞彩CU90Co10样品的X射线图

AZOJOMO  -  AZOM材料杂志在线 -  欧洲杯足球竞彩HR TEM图像20nm嵌入Cu  - 矩阵中的20nm。

图3。Cu的X射线图90CO.10.嵌入Cu - 基质中20nm的共粒子的样品和HR TEM图像。

Azojomo  -  Azom材料在线 - 时间依欧洲杯足球竞彩赖于GMR的时间依赖性 -  450oC的CO10CU90样品的配给。

图4。Co的GMR比值随时间的变化10.90样品在450退火O.C。

表2。CO中GMR比率的温度和时间依赖10.90

退火
温度
T.一种/
O.C

GMR比率(%)

时间τ.一种(分钟)

45

60

75

450.

4.9

5.5

4.6

500.

4.15

3.1

-

550.

0.9

1.2

-

机械性能和应用

非晶合金结构无序,无晶滑移,化学均匀性高,耐蚀性好,力学性能好。流量应力为无定形合金约4GPa,其值仅为钢,断裂能量(E)和系数K的2GPa1C是100kJ / m2和60 MN / m3/2分别用于非晶合金和17KJ / m2和10 mn / m3/2分别用于钢材。目前,非晶合金用作加强纤维,用于制造具有高弯曲强度和聚合物和橡胶基复合材料的薄面板,用于不同的应用,其中有个人保护产品,如头盔,背心,插入和移动轮胎[9欧洲杯足球竞彩-12]。通过熔融纺丝在空气中制备宽度近1mm的无定形纤维。基础的丝带的构成是Fe78B.14.如果8.为了改善腐蚀保护,已添加CR进行Fe,P已被部分取代,部分取代B.使用来自相同袋子的波特兰水泥和细骨料如沙子,根据施工标准制备混凝土样品。将1mm的无定形带宽度切成10至40mm的长度,然后将这些碎片随机混合在水泥,沙子和水中。

表3显示了非晶纤维增强的混凝土的弯曲强度和抗冲击性取决于纤维含量和纤维长度。纤维含量从1-5wt%变化。纤维长度从10-40毫米变化。从表中可以明显看出,弯曲强度从近7至11MPa增加(57%),纤维含量增加到2-4wt%。从表中推断的曲线在图5和6中绘制。纤维长度对弯曲强度的影响不会明确。相反,抗冲击性取决于纤维含量和纤维长度。随着纤维长度的增加,纤维长度从10 mm增加到40 mm(见表3和图6)。实验结果表明,对于含有4wt%纤维长度的4wt%纤维的样品,抗压强度的显着增加了6至22.8MPa。然而,测量不足以确定。

Azojomo  -  Azom材料在线 - 纤维含欧洲杯足球竞彩量对弯曲强度的影响。

图5。纤维含量对弯曲强度的影响。

Azojomo  -  Azom材料在线 - 纤维含欧洲杯足球竞彩量对冲击强度的影响。

图6。纤维含量对冲击强度的影响

表3。混凝土纤维含量,纤维长度与技术参数的关系。

纤维长度/厘米

纤维含量/

弯曲力量/MPa

耐冲击/(kgm /米2

抗压强度/MPa

1

1

-

-

-

2

7.87

3313.

-

3.

10.24

5010.

-

4.

11.00

5523

-

2

0.

-

-

6.

1

6.77

3254.

-

2

7.55

3801

-

3.

10.15

6025

-

4.

10.76

6037

22.8

4.

1

6.71

2769

-

2

8.69

5308

-

3.

10.46

6478

-

4.

10.31

6748.

-

高强度无定形合金显示出高耐腐蚀性能力,这对于某些应用是一种用于化学废物的混凝土容器等应用。非晶态合金是一种化学均质固体,虽然含有大量化学元素。这是高腐蚀保护的主要原因。其次是,甚至合金中的Cr浓度为低[12],使得无序结构为从合金分离成被动层的原子Cr为无源层。通过测定合金在6%-NaCl溶液中的化学势和腐蚀电流来评价其防腐能力。不同成分的非晶合金和不锈钢的化学势随时间的变化如表4所示。化学潜力的变化是由于B的替代为B,并且P的增加导致潜力的增加。含磷7 %和含铬4 %的样品与不含磷和铬的样品相比具有显著的高潜力。

表4。电化学潜力的构成依赖性ε.和非晶合金Fe-B-Si-P-Cr的腐蚀电流I(Cr(x)部分替代Fe和P(Y)部分替代B)

作品

x = 8,y = 14

x = 4,y = 14

X = 8, y= 7

X = 4, y= 7

x = 0,y = 0

ε(MV)

-115.7.

-245.5.

-249.7.

-302

-499年

我(μA)

0.05

0.17

0.35

0.87

5.77

结论

无定形材料和具有通过欧洲杯足球竞彩无定形的纳米晶体转化制备的纳米结构的无定形材料和材料表现出高且综合的性能,包括磁性,电气,机械和化学物质。在仅含3.5%稀土元素的纳米复合磁体中,可以获得近10mgoe的能量产物。测量GMR比率为Cu-3D样品的测量值近5%,其中含量为10%。非晶纤维增强混凝土的抗弯强度、抗压强度和抗冲击性能均有明显提高。在含有少量Cr的无定形合金中证明了腐蚀保护能力。这些实验结果表明,具有综合性质的迅速淬火的金属材料是一种新的和有前途的材料,在研究和应用点中都有一种新的和有希望的材料。欧洲杯足球竞彩

确认

本工作的一部分得到了先进材料(越南)的国家计划。欧洲杯足球竞彩作者要感谢河内机构的同仁,特别是硕士硕士学位支持和讨论。学生乐麦河,Bui Xuan Chien,Nguyen Van Dung和Toshihiko Matsuzaki进行实验和同事Nguyen Thanh Tao,Nguyen Van Thuat进行样品制备。HR TEM图像在Chemnitz技术大学进行。

再保险fer

1。E. F.诺勒和R. Hawig,“交换春磁铁:永久磁铁的新材料原理”,IEEE Trans。在巨大的。27.,[4](1991)3588-3560。

2。R. Coehoorn, D.B. de Mooij和C. de Weard,“含铁的熔纺永磁材料”欧洲杯足球竞彩3.B为主阶段”,J. MANG。粉剂。垫。80,(1989)101-104。

3.M. A. Willard,M.Gingras和M.J. Lee,“杀由人的磁性(Fe,Co)88Zr7.B.4.Cu纳米晶体磁铁“先进的硬磁性材料欧洲杯足球竞彩计算机协会。Proc。577.,(1999)469-479。

4.m。N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, Nguyen Van Dau, R. F Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Freiderich and J. Chazelas, “Giant Magnetoresistance of (001)Fe(001)Cr Magnetic Superlattices”, Phys. Rev. Lett.,612472年,(1988)。

5.A. E.Berkowitz,J.R. Mitchell,R. S. Beach,D. Rao,F.T.Parker和F. E. Spada,“异质合金薄膜中的巨型磁阻”,IEEE Trans。楷。,30., 2,(1994) 353-357。

6.一种。E. Berkowitz,J.R. Mitchell,R.S. Beach,D. Rao,F.T. Parker.F。E. Spada,IEEE Trans。楷。,30.21994353。

7.Yu r . h, Zhu J., Zhang x . . and J. Tejada,“温度对Co磁性和输运性质的影响”15.85磁性颗粒合金“,J. Appl。物理。,83,6(1998)3134-3138。

8.M. G. M.Miranda,G. J. Bracho Rodiguer,A.B.Antunes,M.N.Baibich,E.F .Ferrari,R. F.C.C.S.Da Silva和M. Knobel,“运输和结构10.90退火过程中的不均匀带”,J. Magn。粉剂。垫。185,(1998)331-338。

9.C. Suryanarayana和F. H. Froes,在“迅速凝固的合金:过程,结构,性质和应用”中,H.H.Ilebermann(Ed。),Dekker,纽约。(1993)737-754。

10。V. Z Bengus,E. D. Tabachnikova,P. Duhaj和V.Ocelik,“金属眼镜的低温机械性能:与结构连接”,Proc。9.th米尔。Conf。在快速淬火和亚料材料上,elestvier,(1997)823-832欧洲杯足球竞彩

11.A. Lindsay Greer,“金属眼镜”,科学,欧洲杯线上买球267,(1995) 1947 - 1953。

12.铃木K.,藤森H.和桥本K.,《非晶金属》,无定形金属,1982,(日文或俄文),第223-254页,俄语版。

联系方式

Nghi阮黄平君

工程物理研究所

实验室。无定形和纳米晶体磁性材料

河内工业大学

1戴公司越王路,

河内

越南

电子邮件:(电子邮件保护)

本文还以“材料和材料处理技术进步”的印刷形式公布,6 [1](2004)11-16。欧洲杯足球竞彩

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或任何您想要添加到本文的内容?

离开你的反馈
提交