非晶态合金

摘要： 随着印染工业的发展,染料废水的排放已成为水体污染的主要来源之一。目前常用的降解剂零价铁(ZVI)表面钝化现象严重,活性中心类型单一,导致其对染料的降解效率低下。因此,急需开发反应活性高、循环利用性好的新型降解材料作为ZVI的替代品。而具有热力学亚稳态结构的非晶态合金(MGs)以其优异的催化活性,在催化反应领域的重要性逐渐凸显。研究表明,MGs在染料废水处理中表现出超高的降解效率、较低的金属浸出率和稳定的催化性能。本文较简洁地阐述了当前染料废水的污染现状及处理方法,着重介绍了铁基、镁基和其他非晶合金作为环境催化剂对偶氮染料降解性能的研究进展,系统地综述了降解反应中的脱色、矿化、金属浸出、持续性和可重复使用等性能。与ZVI和晶态合金相比,独特的原子排布结构使MGs与染料的反应活化能降低,表观反应速率常数变大,价带顶下移,氧化还原电位降低,产物层更易脱落。对比传统降解材料发现MGs的性能优势明显。然而,MGs在工程应用中仍然存在着非晶形成能力差、金属浸出造成环境二次污染等问题。为此,本文对MGs催化剂的进一步开发及应用提出了几点建议:(1)MGs与其他强导电性物质(如生物炭)掺杂后制备成复合材料,可在降低MGs用量的同时提高电子传输能力;(2)建立非晶态-电子结构-催化性能之间的理论联系;(3)拓展其应用范围至石化废水、制药废水和食品加工废水等其他污染废水的处理工艺。以期为MGs在环境污染物降解领域提供更多新的参考。

摘要： 具有优良磁热性能的材料是磁制冷技术应用的关键.本文设计制备出了一种非晶态四元Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)合金条带,系统地研究了该合金的磁热性能.Co的引入增加了合金的非晶态热稳定性,扩大了过冷液相区宽度.Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)非晶态合金条带的居里温度和有效磁矩分别为80 K和7.21μB,在10 K温度下饱和磁化强度达到173 A·m^(2)·kg^(-1),矫顽力为0.8 kA·m^(-1),具有优异的软磁性能.在5 T的外加磁场下,Gd_(45)Ni_(30)Al_(15)Co_(10)非晶态合金的磁熵变峰值和相对制冷能力分别高达10.2 J·kg^(-1)·K^(-1)和918 J·kg^(-1).该合金具有典型的二级磁相变特征,可以在较宽的温度范围内实现磁制冷,且Gd原子含量低于50%,成本较低,表明该合金是一种理想的磁制冷材料.

摘要： 采用铜模吸铸法制备了由大块金属玻璃和高熵合金组成的双相复合材料,其名义成分为(Zr_(59)Ni_(21)Al_(20))_(90)(Ni_(2.1)TiAlFeCrCo_(0.8))_(10)。利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计、万能试验机等研究了复合材料的组织和性能。结果表明:该复合材料的压缩断裂强度为2.61 GPa,塑性应变达到了13.61%,远高于Zr_(59)Ni_(21)Al_(20)金属玻璃,还继承了金属玻璃优异的耐蚀性能。采用铜模吸铸法制备的双相复合材料兼具金属玻璃和高熵合金的优异性能。

摘要： 为进一步研究团簇Fe4P8种优化构型的稳定性,根据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/lanl2dz较高量子化学水平下,从团簇Fe4P各构型所占比例、热力学稳定性以及各构型的电子自旋密度分布三方面对其进行研究发现:构型所占比例越高、校正能越低、结合能越高、吉布斯自由能变越低、内部原子成键强度相同或相近、外部电子分布越均匀且具有良好的对称性,构型的稳定性越高.团簇Fe4P各优化构型中三角双锥1(2)稳定性最高,平面五边型5(4)稳定性最低.

摘要： 采用酸性的Nb2 O5和高比表面的γ-Al2 O3制备了复合载体Nb2 O5-γ-Al2 O3,并负载Ni-B非晶态合金得到负载型催化剂.通过对催化剂的酸性及酸强度测定,考察了复合载体对催化活性的影响.结果表明,当载体中Nb2 O5含量为30％时,因适量B酸和L酸的协同作用使得催化剂的活性最高,达到78.4％.

摘要： 磁制冷技术是一种高效节能、绿色环保、可靠性强的先进制冷技术,其核心原理是磁性材料的磁热效应,即磁制冷工质等温磁化时向外界放出热量,绝热退磁时从外界吸收热量.理论上所有的磁性材料都具有磁热效应,但只有极少数具有显著磁热效应的磁性材料可用于磁制冷.因此,研发具有较大磁热效应的磁制冷工质是决定磁致冷技术能否得到应用和推广的关键因素.经过几十年的发展,人们陆续发现了许多性能优异的磁制冷材料,推动和促进了磁制冷技术的发展.目前,磁制冷技术在20 K以下的低温区已经得到了较为广泛的应用,如液氦的制备、低温物理研究以及航空航天等领域都采用了磁制冷技术.低温区的磁制冷材料通常为顺磁状态,其构型熵可以忽略不计,但随着温度的升高,用于低温区磁制冷的顺磁材料的晶格振动变大,构型熵对磁制冷系统的影响不可忽略,即传统的顺磁态磁制冷工质在近室温区已不再适用,因此研发近室温区的磁制冷材料具有重要意义.近20年间,国内外研究者对近室温区磁制冷材料进行了大量研究并取得了许多重要成果,如以Gd(SiGe)4、La(FeSi)13、MnAs合金和NiMn基Heusler合金等为代表的具有优异磁热效应的一级相变磁制冷材料,这些合金的磁热效应通常是由结构相变与磁相变的叠加引起的,但常常伴有较大的热滞与磁滞损耗,进而会大幅度降低磁制冷的效率.除了一级相变磁制冷材料外,还有稀土Gd及其化合物、Gd基非晶态合金等具有二级磁相变的近室温磁制冷材料.其中,Gd基非晶态合金具有制冷温区宽、涡流损耗低、磁滞低、成分范围宽、耐腐蚀和易于加工等优点,其较宽的制冷温区特别适合室温埃里克森磁制冷循环,具有广阔的应用前景.本文简要介绍了磁热效应的原理以及磁制冷技术的发展,重点介绍了近室温磁制冷材料的磁热性能和最新研究进展,包括Gd(SiGe)4、La(FeSi)13、MnAs合金、NiMn基Heusler合金等一级相变磁制冷材料和具有二级磁相变的Gd基非晶态合金,并分析了它们作为磁制冷材料的优点和存在不足,讨论了各系材料未来的发展方向和趋势.

摘要： 非晶态磁热合金材料可以在很宽的温度范围内实现较大的磁制冷容量,其中铁基非晶态磁热合金因其具有近室温的磁熵变区间和低廉的成本受到广泛关注.本文通过感应熔炼铜辊甩带的方法成功制备出了一系列Fe_(89−x)Zr_(7)B_(4)Dy_(x)(x=1,2,3,4)非晶态合金,并对其非晶形成能力和磁热性能进行了系统测试和分析.随着Dy含量的增加,该合金的玻璃形成能力得到改善,居里温度从296 K增加到334 K.磁熵变峰值和制冷能力也随着Dy含量的增加单调增长,在3 T的外加磁场下,Fe85Zr7B4Dy4合金的最大磁熵变达到了2.45 J K^(−1) kg^(−1),制冷能力为235 J kg^(−1),相对于三元Fe-Zr-B体系,同一磁场下的磁熵变峰值提高60%以上.该非晶态合金原材料成本低廉,其磁热性能随着成分变化可以调控,居里温度远低于玻璃转变温度,能够保证材料在使用过程中的结构稳定性,有成为近室温的磁制冷工质的潜力.

摘要： 非晶态合金,是金属熔体深度过冷至玻璃态转变点,其内部原子构型发生突然“冻结”而形成的玻璃态材料,因此,通常也被称为金属玻璃。本文主要关注非晶态合金剪切带扩展演化机制。基于动态受迫剪切实验，获得了剪切带扩展的精细图像。进一步，建立了一个非晶态合金剪切带局部演化动力学模型，其中考虑了动量(惯性)、能量(温度)以及质量(自由体积)的耗散过程。通过理论分析，得到了剪切带扩展时间、厚度和临界耗散能的解析表达，并且揭示出剪切带扩展演化由动量扩散和自由体积扩散的平衡决定，根据得到的剪切带临界耗散能，引入了剪切带韧性概念.可表征非晶态合金材料对剪切带扩展固有的抵杭能力。

摘要： 采用同步辐射测试技术,然后根据实验数据计算合金的径向分布函数,获得结构因子和约化径向分布函数曲线,通过对曲线进行分析和计算,得到合金的原子结构参数和堆垛信息.结果表明,Zr-Cu非晶态合金中存在着多种类型化学短程序,且合金成分、原子半径对合金短程序结构和原子堆垛影响非常明显.非晶态合金结构在短程上和中程上随着成分变化具有明显的规律性变化,表明成分对短程序和中程序结构影响明显,也证明了中程序的存在.

摘要： 对全金属组元Fe-Nb-X(X=Al,Zr, Ti,Ta)混合粉末的机械合金化引起的非晶态化过程进行了研究,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对混合粉末的结构演变和形貌进行了分析,用差示扫描量热仪(DSC)分析了非晶态合金的热稳定性。结果表明：球磨80 h后,合金粉末已完全非晶化,球磨得到的非晶粉末元素分布均匀无偏析无明显球磨污染。非晶合金具有较好热稳定性和抗晶化能力,表现出明显的晶化动力学效应,呈现多晶型晶化．晶化呈现先慢后快再变慢的特点。

摘要： 利用分子动力学模拟方法对Zr-Cu-Ti合金系统进行了晶态-非晶态反应相变研究。通过构建以hcp Zr为基体、Cu和Ti为溶质的固溶体模型及多层膜模型，利用分子动力学模拟其晶态-非晶态反应过程。通过对模拟结果进行分析，得到了Zr基合金获得非晶态合金的临界固溶度，同时获得了Zr-Cu-Ti合金系统非晶化的相变机理及反应细节。

摘要： 本研究采用熔体急冷单辊法制备了(Fe1-xCox)86Hf7B6Cu1非晶态合金试样，并对其进行了中频磁脉冲处理(场强200Oc、脉冲频率1000Hz、作用时间10min)，处理后非晶试样的微结构变化及晶化情况用TEM辅助穆斯堡尔谱学进行研究。结果表明，中频磁脉冲处理后非晶试样发生了晶化，析出基体金属相α-Fe(Co)，晶粒尺寸约5-10nm。

摘要： 用熔体快淬法制备的非晶态合金经退火处理可形成纳米晶合金,其形成机制至今仍是研究的热点。国外纳米晶成形机制研究主要集中在添加元素在晶核的形成和长大过程中的作用等方面。本工作认为纳米晶的形成有着更深层的原因,结合长期以来关于因瓦合金的热膨胀系数和声子谱测量,以及最近纳米软磁材料的声子谱研究,指出非晶态合金中的声子软化现象反映出原子间的相互作用力减弱,非晶合金体系处于结构松散状态,非晶合金的这种结构不稳定性才是造成其在晶化初期易于爆发式大量形核,并进一步形成均匀分布的纳米晶的主要原因。

摘要： 研究了废骨架镍催化剂的回收利用,针对现有废骨架镍催化剂回收方法中的不足,提出了一种较环保的回收方案,即将废骨架镍催化剂通过焙烧、还原后直接制备为非晶态合金催化剂,具有镍回收率高(98%以上)、污染小等优点,制备的再生剂(将用废骨架镍制备的催化剂称为再生剂)组成、性能基本上和新鲜剂(将用全新的原材料制备非晶态合金催化剂称为新鲜剂)相当。

摘要： 建立了ICP-AES直接测定非晶合金Zr55-Cu25-Ni-Al体系中镍、铝、铁、铬元素的分析方法.以硝酸-氢氟酸溶解试样,硫酸冒烟控制酸度一致,试验采用配制与试样基体匹配的系列标准混合溶液,消除基体干扰的影响,确定实验的最佳分析条件,进行回收率和精密度试验.本方法快速、简便、准确度高,可用于Zr55-Cu25-Ni-Al材料的检测.

摘要： 建立了ICP-AES直接测定非晶合金Zr55-Cu25-Ni-Al体系中镍、铝、铁、铬元素的分析方法.以硝酸-氢氟酸溶解试样,硫酸冒烟控制酸度一致,试验采用配制与试样基体匹配的系列标准混合溶液,消除基体干扰的影响,确定实验的最佳分析条件,进行回收率和精密度试验.本方法快速、简便、准确度高,可用于Zr55-Cu25-Ni-Al材料的检测.

摘要： 建立了ICP-AES直接测定非晶合金Zr55-Cu25-Ni-Al体系中镍、铝、铁、铬元素的分析方法.以硝酸-氢氟酸溶解试样,硫酸冒烟控制酸度一致,试验采用配制与试样基体匹配的系列标准混合溶液,消除基体干扰的影响,确定实验的最佳分析条件,进行回收率和精密度试验.本方法快速、简便、准确度高,可用于Zr55-Cu25-Ni-Al材料的检测.

摘要： 本发明提供了不使用昂贵的电解铁，以廉价的大批量生产的钢作铁源制造高纯度硼铁合金，并以此为原料制造具有优良性能的铁基非晶态合金用母合金和铁基非晶态合金的方法；以用转炉或电炉获得的Al≤0.03质量%的大批量生产的钢作铁源而获得高纯度硼铁合金的制造法；在获得的硼铁合金中加入稀释铁源和辅助原料以调整成分而获得的的母合金的制造法。并且还提供了优选用转炉或电炉获得的Al≤0.06质量%的大批量生产的钢作为稀释铁源，用急冷凝固法将获得的母合金的金属熔液急冷凝固进行铸造的铁基非晶态合金的制造方法。本发明以具有合适的Al含量的大批量生产的钢作为硼铁合金用的铁源和母合金用的稀释铁源，能够低成本地制造高磁通密度而且低铁损的磁性能优良的铁心用的铁基非晶态合金薄带。

摘要： 本发明涉及机械物性优秀且可对PZT非晶态合金膜进行电镀的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法，上述PZT非晶态合金膜的结晶性低，或者具有非晶质(Amorphous)结构，因此导电率得到提高，并具有优秀的导电性或化学稳定性，从而呈现优秀的电特性。并且，在上述电镀液内还包含根据氧化或还原的形态颜色变化明显的还原剂的情况下，上述电镀工序时所消耗的铅、锆及钛达到规定的浓度以下时，改变上述电镀液的颜色，实时通过电镀液的颜色变化，可判断是否补充电镀金属，因此不仅可以提高电镀工作的精密度和可靠性来减少电镀层的质量偏差，而且可减少上述电镀金属的浓度降低导致的电镀速度偏差，从而可提高生产效率。

摘要： 本发明提供一种非晶态合金薄带的制造装置及制造方法，能够以工业规模制造板厚较大的非晶态合金薄带。具体为，在非晶态合金薄带S的制造装置(101)中设置：一对冷却辊(113a)及(113b)；驱动单元(111)，使这些冷却辊旋转；坩埚(114)，向冷却辊(113a)的外周面及冷却辊(113b)的外周面依次供给合金熔体。坩埚(114)可沿移动单元(116)移动。而且，可以在使冷却辊(113a)及(113b)旋转并进行水冷的同时，向冷却辊(113a)及冷却辊(113b)交替供给合金熔体。

摘要： 本发明的目的特别是在于，提供一种作为压粉磁芯，其具备低玻璃化温度(Tg)、高换算玻璃化温度(Tg/Tm)、良好的磁化及耐腐蚀性，或线圈内嵌式压粉磁芯用途的Fe基非晶态合金。本发明的Fe基非晶态合金的特征在于，组成式以Fe100-a-b-c-x-y-z-tNiaSnbCrcPxCyBzSit表示，0at％≤a≤10at％，0at％≤b≤3at％，0at％≤c≤6at％，6.8at％≤x≤10.8at％，2.2at％≤y≤9.8at％，0at％≤z≤4.2at％，0at％≤t≤3.9at％。这样，就可以制造具备低玻璃化温度(Tg)、高换算玻璃化温度(Tg/Tm)、良好的磁化及耐腐蚀性的压粉磁芯、和线圈内嵌式压粉磁芯。

摘要： 本发明属于非晶复合材料设计与制备技术，具体为一种非晶态合金球形粒子/非晶态合金基复合材料及其制备方法，设计一种两相复合非晶材料。复合材料包括合金元素M和N形成的难混溶合金M-N，以及添加的其他合金元素，添加的其他合金元素与合金元素M和N混溶形成富M的非晶态合金基体结构和富N非晶合金球形粒子，富N非晶合金球形粒子弥散分布于非晶态合金基体中。合金熔体在发生玻璃转变之前，先发生液-液相变，生成富M的基体液相L1和富N的球形液滴L2，其中一液相L2以球形液滴形式分布于另一液相L1基体中；在随后快速冷却过程中，液相L1和L2均发生玻璃转变，凝固后球形粒子弥散分布于基体中，形成非晶态球形粒子/非晶态合金基两相复合非晶材料。

摘要： 本发明提供了不使用昂贵的电解铁，以廉价的大批量生产的钢作铁源制造高纯度硼铁合金，并以此为原料制造具有优良性能的铁基非晶态合金用母合金和铁基非晶态合金的方法；以用转炉或电炉获得的Al≤0.03质量％的大批量生产的钢作铁源而获得高纯度硼铁合金的制造法；在获得的硼铁合金中加入稀释铁源和辅助原料以调整成分而获得的母合金的制造法。并且还提供了优选用转炉或电炉获得的Al≤0.06质量％的大批量生产的钢作为稀释铁源，用急冷凝固法将获得的母合金的金属熔液急冷凝固进行铸造的铁基非晶态合金的制造方法。本发明以具有合适的Al含量的大批量生产的钢作为硼铁合金用的铁源和母合金用的稀释铁源，能够低成本地制造高磁通密度而且低铁损的磁性能优良的铁心用的铁基非晶态合金薄带。

摘要： 本发明涉及机械物性优秀且可对PZT非晶态合金膜进行电镀的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法，上述PZT非晶态合金膜的结晶性低，或者具有非晶质(Amorphous)结构，因此导电率得到提高，并具有优秀的导电性或化学稳定性，从而呈现优秀的电特性。并且，在上述电镀液内还包含根据氧化或还原的形态颜色变化明显的还原剂的情况下，上述电镀工序时所消耗的铅、锆及钛达到规定的浓度以下时，改变上述电镀液的颜色，实时通过电镀液的颜色变化，可判断是否补充电镀金属，因此不仅可以提高电镀工作的精密度和可靠性来减少电镀层的质量偏差，而且可减少上述电镀金属的浓度降低导致的电镀速度偏差，从而可提高生产效率。

摘要： 本发明公开了一种采用非晶态合金粉末制备块体非晶态合金的方法，属于金属玻璃和粉末冶金材料领域。其方法是将雾化非晶态合金粉末进行球磨改性处理后，于0.5Tg温度以下固结成形，即制得密度可达95％的完全非晶合金，Tg为非晶态合金的玻璃转变温度。本发明所制备的块体材料保持了粉末状态的非晶态结构，工艺、设备简单，操作方便，不受合金体系的非晶形成能力限制，可以制备大尺寸、复杂形状的块体非晶态合金及结构构件；可实现非晶态合金的规模化制备和应用。

摘要： 本发明的目的特别是在于，提供一种作为压粉磁芯，其具备低玻璃化温度(Tg)、高换算玻璃化温度(Tg/Tm)、良好的磁化及耐腐蚀性，或线圈内嵌式压粉磁芯用途的Fe基非晶态合金。本发明的Fe基非晶态合金的特征在于，组成式以Fe100-a-b-c-x-y-z-tNiaSnbCrcPxCyBzSit表示，0at％≤a≤10at％，0at％≤b≤3at％，0at％≤c≤6at％，6.8at％≤x≤10.8at％，2.2at％≤y≤9.8at％，0at％≤z≤4.2at％，0at％≤t≤3.9at％。这样，就可以制造具备低玻璃化温度(Tg)、高换算玻璃化温度(Tg/Tm)、良好的磁化及耐腐蚀性的压粉磁芯、和线圈内嵌式压粉磁芯。

摘要： 本发明提供一种非晶态合金薄带的制造装置及制造方法，能够以工业规模制造板厚较大的非晶态合金薄带。具体为，在非晶态合金薄带S的制造装置(101)中设置：一对冷却辊(113a)及(113b)；驱动单元(111)，使这些冷却辊旋转；坩埚(114)，向冷却辊(113a)的外周面及冷却辊(113b)的外周面依次供给合金熔体。坩埚(114)可沿移动单元(116)移动。而且，可以在使冷却辊(113a)及(113b)旋转并进行水冷的同时，向冷却辊(113a)及冷却辊(113b)交替供给合金熔体。