分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 依据团簇+连接原子模型设计具有高玻璃形成能力的Fe-B-Si-Ta 软磁块体非晶合金, 以共晶点Fe83B17对应的共晶相Fe2B为基础, 根据最大径向原子数密度和孤立度原则, 得到以B为心的[B-B2Fe8]主团簇, 结合理想非晶合金团簇式的电子浓度判据, 构建出Fe-B二元非晶合金的理想团簇式[B-B2Fe8]Fe. 为提升Fe-B二元合金的非晶形成能力, 选择与Fe 具有较大负混合焓的Si 替代[B-B2Fe8]团簇的中心原子B, 得到Fe-B-Si 三元非晶合金的理想团簇式[Si-B2Fe8]Fe. 由于Ta 与B和Si 间具有较大的负混合焓, 进一步以Ta 替代[Si-B2Fe8]Fe 团簇式中壳层位置的Fe 原子, 设计出[Si-B2Fe8-xTax]Fe 四元非晶系列成分. 结果表明, [Si-B2Fe8-xTax]Fe 在x=0.4~0.7 成分处均可形成直径为1.0 mm的非晶合金棒. 其中, [Si-B2Fe7.4Ta0.6]Fe 合金的非晶形成能力最佳, 其非晶样品的约化玻璃转变温度Trg 为0.584, 玻璃转变温度Tg 为856 K, 过冷液相区宽度ΔTx 达33 K.[Si-B2Fe8-xTax]Fe (x=0.4~0.7) 块体非晶合金的Vickers 硬度Hv 随Ta 的添加从1117 HV (x=0.4) 上升到1154 HV (x=0.7).[Si-B2Fe7.6Ta0.4]Fe 非晶合金具有良好的室温软磁性能, 其饱和磁化强度Bs为1.37 T, 矫顽力Hc为3.0 A/m.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 将U-Co二元系中的富U合金UxCo100-x (x=50~87.5)作为研究对象, 采用电弧熔炼与甩带方法制备它们的母合金锭与薄带样品, 通过XRD和DSC研究合金样品的相组成与稳定性, 同时采用动电位极化方法研究非晶合金的耐腐蚀性能. 结果表明, 条带非晶形成的成分区间为58.5≤x≤78, 其最佳成分出现在U66.7Co33.3附近; 在20 K/min 加热速率下, U-Co非晶的晶化温度位于534~550 K之间, 晶化放热焓为4.8~8.5 kJ/mol, 约化晶化温度Trx值最高达0.535; 在50×10-6 Cl-溶液中, U-Co 非晶合金的腐蚀电位大都接近-50 mV, 其抗腐蚀能力显著优于贫铀, 且U-Co非晶耐腐蚀性与其形成能力显示出正相关性.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 研究了熔体快淬Fe55-xCoxPt15B30 (x = 0~45，原子分数，%)合金热处理前后的组织结构和磁性能。结果表明，添加Co可提高Fe55Pt15B30合金的非晶形成能力，使x = 15~45的快淬合金形成非晶态。经适当热处理后，合金中形成了由有序面心四方结构的永磁(Fe, Co)-Pt(L10)相和软磁(Fe, Co)2B相及(Fe, Co)B相组成的纳米复相组织，而显示出永磁性；添加Co合金的组织得到明显细化，x = 15~45合金平均晶粒尺寸均约为18 nm；其中x = 15合金具有最佳的永磁性能，磁能积达到94.4 kJ/m3。合金的矫顽力随Co含量的增加而增大，在x = 30时达到最大值413.7 kA/m后，随Co含量的进一步增加而减小。通过解析合金的组织结构，解释了Co含量变化对磁性能的影响机理。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 利用“团簇加连接原子”模型设计和优化具有高形成能力的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金。以源于Fe-B二元共晶相的Fe2B局域结构为基础，结合电子浓度判据，构建Fe-B二元理想非晶团簇式[B-B2Fe8]Fe；考虑到原子间混合焓的大小，选择Si和Nb原子分别替代[B-B2Fe8]团簇的中心原子B和壳层原子Fe，得到[Si-B2Fe8-xNbx]Fe系列四元非晶成分。结果表明，[Si-B2Fe8-xNbx]Fe团簇式在x = 0.2 ~ 1.2成分处均可形成块体非晶合金，其中在x = 0.4~ 0.5的成分区间内均可形成临界尺寸为2.5 mm的块体非晶合金。考虑到原子半径的大小，鉴于增加Nb的同时降低Si的含量可维持[Si-B2Fe7.6Nb0.4]Fe非晶团簇结构的拓扑密堆性，由此得到另一系列[(Si1-yBy)-B2Fe8-xNbx]Fe团簇式成分。结果表明，在(x = 0.5, y = 0.05) ~ (x = 0.9, y = 0.25)成分区间内均可通过Cu模铸造法获得直径为2.5 mm的块体非晶。新设计获得的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金具有优良的室温软磁性能和力学性能，其中[Si-B2Fe8-xNbx]Fe（x = 0.2 ~ 0.6）非晶合金的饱和磁化强度为1.14 ~ 1.46 T，矫顽力为1.9 ~ 6.7 A/m；[(Si0.95B0.05)-B2Fe7.5Nb0.5]Fe块体非晶合金的室温压缩断裂强度达4220 MPa，塑性形变约为0.5%。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-10 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 将U-Co二元系中的富U合金UxCo100-x（x = 50~87.5，原子分数，下同）作为研究对象，采用电弧熔炼与甩带方法制备它们的母合金锭与薄带样品，通过X 射线衍射和差示扫描量热分析研究合金样品的相组成与稳定性，同时采用动电位极化方法研究非晶合金的耐腐蚀性能。结果表明，条带非晶形成的成分区间为58.5? x ?78，其最佳成分出现在U66.7Co33.3附近；在20 K/min加热速率下，U-Co非晶的晶化温度位于534~550 K之间，晶化放热焓为4.8~7.9 kJ/mol，约化晶化温度Trx值最高达0.535；在50 x 10-6 Cl-溶液中，U-Co非晶合金的腐蚀电位大都接近-50 mV，其抗腐蚀能力显著优于贫铀，且U-Co非晶耐腐蚀性与其形成能力显示出正相关性。
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