机械合金化纳米晶Fe-C过饱和固溶体系的结构和磁性能研究

论文题目: 机械合金化纳米晶Fe-C过饱和固溶体系的结构和磁性能研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 无线电物理

作者: 许士跃

导师: 张金仓

关键词: 合金体系,机械合金化,纳米晶合金,过饱和固溶体,磁特性

文献来源: 上海大学

发表年度: 2005

论文摘要: 机械合金化作为一种制备合金的非平衡技术，自20世纪70年代初首先被应用于制备镍基氧化物弥散强化超合金以来，引起了物理学家和冶金学家的广泛重视并取得了令人瞩目的成就。它的重要特点在于将材料粉末经磨球的不断碰撞、挤压，反复变形、断裂、冷焊，原子之间相互扩散最终形成合金状态。机械合金化属于一种强制反应，当外界给予高能量的机械力时，粉末内部引入了大量的应变、缺陷，使得合金过程中的热力学和动力学不同于普通的固态反应，其制备非晶、纳米合金和金属间化合物、过饱和固溶体、复合材料等，使得该技术现已成为研制新型材料的一种重要手段。基于该方法的显著优点以及在所制备材料的特性和物理机制方面诸多问题需要澄清，本文成功将机械合金化方法成功应用于纳米晶Fe-C体系合金的制备，实现了过饱和固溶体纳米结构Fe-C和Fe-Ni-C系列体系合金，并系统研究了它们的结构和磁性能，该研究一方面可以系统了解C在bcc和fcc相中固溶度的扩展程度，另一方面可以对过渡族金属一类金属的合金的磁性物理问题进行深入的探讨，为机械合金化制备纳米晶过饱和固溶体提供了重要的基础研究资料，也为该类材料的实用化发展奠定了基础。本文工作可概括为以下几个方面： 1、用机械合金化方法合成了过饱和纳米晶固溶体Fe1-xCx和(Fe55Ni45)1-xCx（0≤x≤0.9）。通过x射线衍射技术、电子扫描、差热以及穆斯堡尔谱等方法对粉末的结构、磁性、热性作了分析和研究。Fe-C（bcc）是用纯铁和石墨经球磨合成的。分析表明Fe1-xCx的晶粒尺寸是随x的上升而增加的。在0≤x≤0.67的范围内形成了纳米晶；在0.75≤x≤0.9范围只是大晶粒体系。Fe55Ni45-C（fcc）是由纳米晶Fe55Ni45和石墨通过研磨合成的。与Fe-C体系相似，在Fe55Ni45体系里的高碳含量（0.8≤x≤0.9）的样品内的碳原子的溶解度很小。在Fe-C和Fe55Ni45-C体系里碳的固溶度通过球磨都得到明显的提高。在bcc Fe-C体系里0≤x≤0.5范围合金原子磁

论文目录:

摘要

Abstract

第一章综述

§1.1 引言

§1.2 合金理论—Miedema理论的基本概念

§1.3 本文研究的内容和目的

参考文献

第二章实验方法与原理

§2.1 合金固溶度的扩展

§2.2 样品的制备和实验方法

§2.3 x光衍射技术对纳米晶体系的应用

参考文献

第三章过饱和Fe_(1-x)C_x纳米晶合金的结构和磁性

§3.1 引言

§3.2 Fe-C的结构和磁性

§3.3 Fe-C体系的Miedema相图计算

§3.4 讨论

§3.5 小结

参考文献

第四章过饱和(Fe_(55)Ni_(45))_(1-x)C_x纳米晶合金的结构和磁性

§4.1 引言

§4.2 Fe_(55)Ni_(45)-C的结构和磁性

§4.3 Fe_(55)Ni_(45)-C体系的Miedema相图计算

§4.4 讨论

§4.5 小结

参考文献

第五章 Fe-C磁性合金体系的理论分析

§5.1 引言

§5.2 过渡族金属和类金属的合金的磁性理论

§5.3 实验数据与理论的比较

§5.4 模型的改进

§5.5 小结

参考文献

第六章总结和展望

§6.1 总结

§6.2 理论和实验的差距

§6.3 展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文目录

致谢

发布时间: 2006-12-12

参考文献

[1].实用化Nb3Al超导材料的制备及性能的优化研究[D]. 齐铭.东北大学2015

机械合金化纳米晶Fe-C过饱和固溶体系的结构和磁性能研究

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