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机械合金化制备Fe基纳米晶、非晶合金粉末及其磁性性能研究

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论文说明:主要符号表

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第1章前言

1.1引言

1.2机械合金化的发展过程

1.3机械合金化制备纳米晶材料

1.3.1纳米晶材料及其制备技术

1.3.2机械合金化制备纳米晶材料及其转变机制

1.4机械合金化制备非晶材料

1.4.1非晶材料及其制备技术

1.4.2非晶态合金的分类

1.4.3机械合金化制备非晶态材料

1.4.4机械合金化制备非晶材料的转变机制

1.5非晶态合金的晶化

1.6 Fe基软磁材料机械合金化的研究现状

1.7本课题的任务和意义

第2章实验原理和方法

2.1合金成分选择

2.2材料的制备工艺及球磨机理分析

2.2.1球磨机转速的选择

2.2.2装球量和球料比的选择

2.2.3球磨气氛的选择

2.2.4球磨时间的选择

2.2.5球磨介质的选择

2.2.6其它因素

2.3机械合金化产物的组织结构与性能测试

2.3.1 X射线衍射分析

2.3.2差热分析

2.3.3磁性能分析

第3章机械合金化制备的Fe基合金的组织结构

3.1球磨时间对组织结构的影响

3.2合金成分对组织结构的影响

3.3 DTA分析

3.4小结

第4章Fe基纳米晶及非晶磁性材料的性能

4.1球磨时间对Fe-Ni-Si-C系列合金磁性能的影响

4.2合金成分对Fe-Ni-Si-C合金磁性能的影响

4.3球磨能量对Fe-Ni-Si-C合金磁性能的影响

4.4小结

第5章结论

参考文献

致谢

附录

个人简历、在学期间的研究成果

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摘要

机械合金化技术是新型的固态反应技术,由于可以制备非晶、纳米晶、过饱和固溶体等多种亚稳态材料,近年来受到材料研究者的普遍关注。 本文采用机械合金化法制备了Fe基纳米晶及非晶磁性材料,并对材料的微观组织进行了分析。同时,对机械合金化法制备的磁性材料的磁性能进行了研究。 本文选用Fe元素为基体,以Ni、Si、C为添加元素,采用机械合金化制备新材料的工艺,对制备Fe基纳米晶及非晶磁性材料进行了尝试,并初步研究了球磨时间、球磨气氛等因素对不同成分合金的晶粒尺寸、磁性能的影响,同时,在关于球磨机理方面,也进行了初步的探讨,通过一系列的实验研究,得到以下结论: (1)在一定的球磨条件下,机械合金化可以制得Fe-Ni-Si-C纳米晶及非晶合金材料,球磨机制主要为冷焊破断机制; (2)所制得的合金的组织结构、晶粒尺寸与合金的成分、球磨时间以及球磨气氛有关,氧化是抑制形成单一非晶相的一个重要因素; (3)所制得的合金具备一定的磁性能,其矫顽力高低与合金成分、球磨时间以及球磨气氛有关; (4)材料的矫顽力高低与晶粒尺寸有关。 综上所述,机械合金化作为一种新的工艺手段,将会推动新材料领域及相关学科的巨大进步。如果能够克服机械合金化过程中所带来的杂质和应力的影响,可以预见将会有许许多多具有特异功能的新材料问世。

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