Alnico永磁材料的辐照效应研究

摘要

本文对Alnico永磁合金在质子、中子和电子辐照条件下的损伤行为进行了研究。利用XRD、EBSD和TEM研究了Alnico合金的相组成、织构变化情况及微观组织变化情况。采用穆斯堡尔谱考察 Alnico合金辐照前后超精细结构的变化情况。应用正电子湮没寿命谱考察材料辐照前后缺陷变化情况。此外，应用分子动力学模拟技术模拟α-Fe中子辐照损伤过程中缺陷的变化情况。
　　不同剂量的10MeV质子辐照使Alnico合金的磁通发生了不可逆变化，矫顽力有所降低，其它磁技术参量的测试结果变化均在测试误差范围之内。XRD和TEM结果表明质子辐照没有改变合金的晶体结构。正电子湮没寿命谱结果表明辐照后合金的缺陷没有明显的变化，但存在不同空位团之间的相互转化。穆斯堡尔谱研究表明辐照后合金的超精细结构没有明显的变化。
　　不同剂量的3MeV中子辐照使Alnico合金的磁通发生了不可逆变化，各项磁技术参量的测试结果变化均在测试误差范围之内。XRD结果表明辐照没有使合金的晶体结构发生变化。TEM观察发现辐照使合金调幅组织的相表面变得模糊。正电子湮没寿命谱结果表明辐照后合金的缺陷没有明显的变化，但存在不同空位团之间的相互转化。
　　不同剂量的1.2MeV电子辐照下合金的磁通没有发生明显的变化，各项磁技术参量也没有发生明显的变化。说明 Alnico合金抗电子辐照的能力很强。XRD和TEM结果表明辐照前后合金的相结构没有发生明显变化。正电子湮没寿命谱结果表明辐照后合金的缺陷没有明显的变化，但存在不同空位团之间的相互转化。
　　分子动力学模拟结果表明辐照会产生大量的间隙原子、空位及空位团。随着辐照能量的增加，缺陷数量达到峰值所需要的时间延长。辐照温度越高，稳定状态时存在的缺陷数量越少。辐照过程中不同尺寸的空位团之间发生了相互转化，这一点可通过正电子湮没寿命谱的测试结果去验证。此外，缺陷数量随着辐照能量的升高而增加。粒子沿不同方向入射所造成的损伤有所不同。

目录

Alnico 永磁材料的辐照效应研究

Irradiation Effect of Alnico Permanent Magnet Materials

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 永磁材料的主要磁参量

1.3 空间高能粒子辐照环境

1.4 辐射物理

1.5 永磁材料的辐照效应研究现状

1.6 分子动力学模拟技术

1.7 MDCASK 程序的物理原理

1.8 分子动力学辐照模拟研究现状

1.9 本文研究内容

第2章 试验材料及方法

2.1 试验材料

2.2 辐照试验

2.3 分析方法

第3章 Alnico 合金三种辐照环境下的辐照效应研究

3.1 Alnico 永磁合金质子辐照效应研究

3.2 Alnico 永磁合金中子辐照效应研究

3.3 Alnico 永磁合金电子辐照效应研究

3.4 本章小结

第4章 α-Fe 中子辐照损伤的分子动力学模拟

4.1 α-Fe 中子辐照损伤过程的时间演化

4.2 辐照能量对级联损伤的影响

4.3 初级碰撞原子入射方向对级联损伤的影响

4.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢