金属功能材料
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2018年 25卷 2期
刊出日期：2019-04-20
1
Mn基合金/重金属异质结中的自旋轨道转矩研究进展
孟康康，姜勇
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2018017
自旋电子学的一个重要研究内容是利用自旋极化的电流诱导磁性材料的磁矩翻转，其中由强自旋轨道耦合效应诱导的自旋轨道转矩效应是一种控制磁矩的有效手段。介绍了近年来基于MnGa/重金属和MnAl/重金属异质结中的自旋轨道转矩效应所取得的进展。首先简述了自旋轨道转矩的基本原理，然后分别讨论了如何降低外界辅助磁场和提高自旋轨道转矩效率，最后对这种异质结的电流驱动磁矩翻转进行了总结和展望。
2018 Vol. 25 (2): 1-7 [
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8
铁酸铋粉末的制备及性能研究
段晴晴，高坤，张宪民
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017061
研究了以硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)为原料，氢氧化钠(NaOH)做矿化剂，采用水热合成的方法制备的高纯度高结晶度的单相铁酸铋BiFeO3粉末。研究了不同反应温度(150~190℃)和不同反应时间(5~48h)对BiFeO3粉末相结构与微观形貌变化的影响，获得了规律性的结果，温度的提高和适当的反应时间均有助于粉末中杂相的减少，而BiFeO3颗粒的形貌主要受温度的影响，反应时间只对BiFeO3颗粒大小稍有影响。研究结果还表明，制备的高纯度高结晶度的单相BiFeO3粉末具有相对强的磁性。文章对该类多铁性材料的研制开拓了研究思路。
2018 Vol. 25 (2): 8-12 [
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13
无重稀土烧结钕铁硼磁体的晶粒细化研究
张守华，陈杰，李建，刘涛，喻晓军
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017088
在无重稀土、同成分条件下，通过调整铸片冷却辊速与气流磨分级轮转速制备出了不同晶粒尺寸的烧结钕铁硼磁体，并分析了铸片柱状晶宽度、粉末粒度、磁体晶粒尺寸及矫顽力之间的对应关系。研究结果表明，铸片柱状晶的细化、均匀化是气流磨粉末细化、均匀化的基础，而铸片细化配合较高的分级轮转速才能细化最终烧结后晶粒尺寸。对应晶粒平均尺寸最小达到3. 76μm，对应矫顽力达到1339kA/m。晶粒尺寸细化促使各晶粒表面缺陷面积减少而轮廓更为平滑，降低反磁化形核几率并降低了微观散磁场，从而提高矫顽力。
2018 Vol. 25 (2): 13-19 [
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20
晶界扩散Dy钕铁硼的高温磁性能研究
李建 ，程星华，周磊，刘涛，喻晓军，李波，干勇
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2018010
通过晶界扩散Dy元素将烧结钕铁硼磁体的牌号从39SH提高至39UH，并与传统合金化工艺添加Dy制备的39UH磁体进行了比较研究。研究发现，经过Dy晶界扩散处理后磁体的室温矫顽力由1677kA/m增加至2218kA/m，磁体Dy的质量分数从3. 49%增加至4. 09%，Dy使用量比传统合金化方法制备的39UH磁体节约了16. 3%。电子探针分析结果显示，扩散磁体中Dy高浓度富集在晶界附近，明显不同于Dy元素呈弥散分布的合金化样品。在室温至180℃范围内晶界扩散磁体的室温矫顽力、高温矫顽力以及矫顽力温度系数均优于合金化高重稀土对比样品。室温至180℃不同温度烘烤实验表明，未处理磁体在150℃以上开始出现大幅度不可逆磁通密度衰减，而扩散处理样品和39UH比较样品则均比较稳定。进一步研究显示，经过晶界扩散处理后大幅度提高了样品矫顽力，在开路烘烤实验过程中样品工作点仍能处于拐点以上，避免了高温热退磁。
2018 Vol. 25 (2): 20-25 [
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26
低温回火工艺对冷轧6. 5%高硅电工钢复合板的影响
姬帅 雷西虎 刘忠军
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017087
将温轧后的0. 38mm 6. 5%(质量分数)高硅电工钢复合板在冷轧前进行不同的热处理工艺，通过光学显微镜观察了不同状态的复合板经过冷轧的显微组织；测试了各组复合板冷轧后的磁感应强度和铁损，对比了复合板冷轧前后的显微硬度值。研究表明，中温变形后的复合板空冷至室温后直接冷轧，其塑性差、裂纹多、硬度高、磁性能差，低温回火工艺不能阻止复合板在冷轧过程中出现裂纹，对其室温塑性和磁性能没有本质提高，淬火结合低温回火工艺可以有效地抑制复合板芯层发生有序相转变，可以显著提高其室温塑性和磁性能。
2018 Vol. 25 (2): 26-31 [
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32
冷却速率对ZrCuAlNiNb块体金属玻璃室温塑性及断裂强度的影响
刘保串，徐佺，丁华平，张启东，马郁柏，祖方遒
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017070
通过水冷铜模吸铸法制备出了不同直径的Zr57Nb5Cu15. 4Ni12. 6Al10金属玻璃棒材，研究了冷却速率对该金属玻璃室温塑性及断裂强度的影响。结果表明，冷却速率从63K/s逐步增加至1000K/s,该金属玻璃室温压缩塑性却从0. 41%显著增加到31. 43%，其断裂强度也随之从1706MPa显著提高至2556MPa，两者均表现出对冷却速率有强烈依赖关系。差热分析揭示这种依赖关系归因于随着冷却速率的提高，该金属玻璃中自由体积显著增加。
2018 Vol. 25 (2): 32-35 [
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36
衬底温度对FeCrCoNiMn高熵合金氮化物薄膜组织结构和电性能的影响
杨克蒋，张国庆，汪亮兵，罗永春
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017066
采用射频反应磁控溅射法在Si(100)衬底上制备出纳米晶高熵合金FeCrCoNiMn氮化物薄膜，结合场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电子显微探针(EPMA)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)及四点探针(FPP)研究了衬底温度(40、300、500℃)对沉积薄膜的表面形貌、化学组成、微观结构和导电性能的影响。结果表明，衬底温度对高熵合金FeCrCoNiMn- N薄膜的形貌、组织结构和导电性能有显著影响。随衬底温度的升高，薄膜的表面粗糙度和颗粒/晶粒尺寸增大；与氮反应沉积后，含氮高熵合金薄膜中形成了Mn3N2、MnN、Cr2N和CrN金属氮化物，而Fe、Ni和Co元素则以Fe- Ni- Co合金相形式存在。不含氮合金薄膜其电阻率高达131. 78mΩ·cm，加入氮沉积后，随衬底温度的增加，含? ∧さ牡缱杪手鸾ゼ跣?6. 14~0. 43mΩ·cm)，含氮合金薄膜的电阻率明显小于合金靶材的沉积膜，衬底温度500℃时薄膜的电阻率达到最小值0. 43mΩ·cm。
2018 Vol. 25 (2): 36-42 [
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43
富镝辅合金添加对烧结NdFeB磁体磁性能与微观结构的影响及其电化学性能研究
宋伟，周军，孙红军，徐鹏，周根超，聂明
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017065
采用片铸、氢爆碎、气流磨工艺制备烧结NdFeB磁体。研究了富镝辅合金添加对烧结NdFeB磁体性能和微观结构的影响。在一定范围内，随着(PrNd)19Dy23(FeCoCuGa)balB1富镝辅合金添加比例的增加，磁体剩磁下降、矫顽力升高。当镝添加量小于2. 3%(质量分数)时，磁体的综合磁性能高于相同成分单合金法制备磁体的性能。当镝添加量大于2. 99%(质量分数)，与单合金法相比，在同样的烧结温度下，磁体磁能积、密度明显下降。通过适当的提高烧结温度，高镝添加量的磁体密度和磁能积得到提升，仍可获得综合性能高于单合金法制备磁体的性能。
2018 Vol. 25 (2): 43-46 [
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47
核电蒸发器水室隔板用镍基合金厚板的研制新进展
刘孝荣 徐长征
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2017081
介绍了宝钢特钢压水堆核电站蒸汽发生器下封头水室隔板用镍基合金厚板在成分优化、大钢锭均质化制造、热加工技术和热处理组织均匀性控制等方面的技术进步。采用该技术的镍基合金热轧厚板产品已具备产业化制造能力。镍基合金热轧厚板产品组织及力学性能全部满足水室隔板设计标准要求，可完全替代进口。
2018 Vol. 25 (2): 47-52 [
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导热材料对某相变储热器性能的影响
李响
DOI: 10. 13228/j. boyuan. issn1005- 8192. 2018018
以复合相变材料中的导热增强材料为研究对象，制作了4种储热器样件用于研究导热材料对储热器性能的影响。样件包含泡沫铜和泡沫碳两种不同导热材料、导热材料与金属壳体焊接和压力接触两种不同导热形式、高孔隙率和低孔隙率两种不同的泡沫铜规格，通过试验得出各对比要素对储热器性能的影响。试验表明，采用泡沫碳作为导热材料储热器样件导热性和温控性能好于泡沫铜，导热材料与金属壳体间采用了焊接工艺的储热器样件温控性能明显好于压力接触，泡沫铜导热材料的孔隙率对储热器性能的影响不大。
2018 Vol. 25 (2): 53-56 [
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