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交变磁场作用下纯金属磁致塑性效应研究

交变磁场作用下纯金属磁致塑性效应研究

作者：詹同军上海大学

学位级别：硕士

磁场作为一种材料制备、性能调控的重要手段已经广泛应用于科学研究及工业生产中。近年来,磁场作用下材料塑性变化,即:磁致塑性效应,已经成为一个新兴的研究领域,引起了广泛的关注。目前已有的研究主要局限于稳态及脉冲磁场下位错运动... 详细信息

磁场作为一种材料制备、性能调控的重要手段已经广泛应用于科学研究及工业生产中。近年来,磁场作用下材料塑性变化,即:磁致塑性效应,已经成为一个新兴的研究领域,引起了广泛的关注。目前已有的研究主要局限于稳态及脉冲磁场下位错运动等方面的相关研究,而由位错运动引发的位错密度变化却鲜有报道,其物理机制更有待澄清。因此,本工作以不同磁性的纯金属(纯Ni、纯Al及纯Cu)为研究对象,借助金相、X射线衍射、电子背散射衍射(EBSD)等技术手段,系统研究交变磁场下形变纯金属的位错密度及硬度变化规律,进一步分析其变化的内在机制。主要研究结果如下:1)研究了交变磁场对顺磁性纯金属位错密度和显微硬度的影响。顺磁性多晶形变纯Al及单晶形变纯Ni试样经交变磁场退火处理后,随交变磁场强度增大,试样(200)晶面XRD衍射峰半高宽增大,位错密度上升,显微硬度相比于无磁场时增大,但低于未退火处理试样的硬度,交变磁场使顺磁性材料硬化的效果低于相同时间内退火处理的软化效果。这一现象可能源于交变磁场作用下顺磁性金属内部位错芯与起钉扎作用的杂质元素间的电子对发生变化,电子由自旋反平行的单线态(S态)转变成自旋平行的三重态(T态),结合能降低,位错更容易从钉扎处逃逸,位错更容易运动,这导致位错密度和显微硬度增加。2)研究了交变磁场对铁磁性纯Ni的位错密度和显微硬度的影响。铁磁性单晶形变纯Ni试样在不同强度的交变磁场下经退火处理后,试样XRD衍射峰变化显著。随着磁场强度增大,纯Ni的(200)晶面衍射峰半高宽减小,显微硬度和位错密度下降。EBSD测试结果表明,施加交变磁场,试样区域内KAM值发生显著变化,平均位错密度降低,且位错在晶内总体呈现均匀化的趋势,试样显微硬度下降。这是由于交变磁场作用下铁磁性纯Ni中磁畴畴壁移动、磁矩旋转,改变了材料内部的应力分布,促进位错源开动,同时周期性的磁致振动效应使得杂质元素和空位更易扩散,有利于位错重新分布,降低材料位错密度和显微硬度。3)研究了交变磁场对抗磁性纯Cu位错密度和显微硬度的影响。在抗磁性多晶形变纯Cu试样退火过程中施加不同强度的交变磁场,发现随着磁场强度增加,试样(200)晶面XRD衍射峰半高宽减少,试样位错密度和显微硬度下降。分析表明,交变磁场一方面使抗磁性材料内部电子黏度增大,电子位错系统摩擦力增大。另一方面磁场有利于具有更高电子能量的三重态(T态)占位,位错退钉扎机制激活,降低位错内摩擦。两种机制共同作用导致位错密度下降,显微硬度降低。

关键词：交变磁场纯金属位错密度显微硬度磁致塑性效应

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纯金属真空蒸馏研究(Ⅰ):数学模型

真空科学与技术 1996年第2期16卷 134-139页

作者：刘日新戴永年李本文吴铧北京矿冶研究总院北京100044 昆明理工大学昆明650093 西安交通大学西安610049 中国科学院化工冶金研究所北京100080 东北大学沈阳110006

建立了纯金属真空蒸馏过程数学模型。模型包括挥发过程、气相传质过程、冷凝过程和传热过程。应用迭代法对数学模型求解，可得出纯金属在不同实验温度、真空度下的蒸发速率。

关键词：纯金属真空蒸馏数学模型真空冶炼

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纯金属和合金在海洋中的防污能力

舰船科学技术 1984年第3期 7-19页

作者：王椿懋方正春石广恒

27种纯金属、11种钛合金、6种铝合金、36种铜合金和7种钢的实验室或海港附着生物附着实验的结果表明:铜和某些铜合金具有良好的防污能力;锌、银、镉有一定的防污能力;铝、铍、铋、钴、铬、铁、钼、锢、镁、锰、镍、铌、铅、钯、铑、锑... 详细信息

27种纯金属、11种钛合金、6种铝合金、36种铜合金和7种钢的实验室或海港附着生物附着实验的结果表明:铜和某些铜合金具有良好的防污能力;锌、银、镉有一定的防污能力;铝、铍、铋、钴、铬、铁、钼、锢、镁、锰、镍、铌、铅、钯、铑、锑、锡、钽、钛、钒、钨、锆等金属和钛合金、铝合金、钢以及某些铜合金没有防污能力。利用合金元素提高铝合金、钛合金和钢的防污能力的可能性不大。铜和某些铜合金的防污能力来自铜或铜合金表面脱溶下来的亚铜离子的毒性。当金属或合金表面的亚铜离子的浓度达不到防污要求的浓度时,则被生物附着。

关键词：铜合金海港铜基合金重有色金属合金港口轻稀有金属合金钛合金生物附着合金元素海洋污损生物海洋附着生物纯金属

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纯金属真空蒸馏研究(Ⅱ):基本规律及应用

真空科学与技术 1996年第2期16卷 140-143页

作者：刘日新戴永年中国科学院化工冶金研究所

对纯金属Ph，Cd，Zn在不同温度和压力下的挥发速率进行了数学模型和实验研究，计算结果和实验结果吻合良好。温度升高，压力降低，挥发速率增加。当压力降低到“临界压力”以下，压力的降低对挥发速率影响很小，此时，表面挥发温度低于... 详细信息

对纯金属Ph，Cd，Zn在不同温度和压力下的挥发速率进行了数学模型和实验研究，计算结果和实验结果吻合良好。温度升高，压力降低，挥发速率增加。当压力降低到“临界压力”以下，压力的降低对挥发速率影响很小，此时，表面挥发温度低于液体内部温度，液体金属内部的传热过程控制整个蒸发过程，由此确定了工业应用的真空度和挥发温度。对直接测压法，Knudsen法和Langniur法等测压方法进行了比较。

关键词：纯金属真空蒸馏蒸发速率临界压力

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纯金属超细粉体球磨机的密封设计

机电产品开发与创新 2016年第5期29卷 95-96,109页

作者：姜贵中师如华万永丽张建兵云南省机械研究设计院云南省机电一体化应用技术重点实验室云南昆明650031 云南省先进制造技术研究中心云南昆明650031

论文对纯金属超细粉体球磨机筒体的密封结构设计进行阐述,其经典的密封设计可为设计及科研人员在工作和学习中提供帮助。

关键词：纯金属超细粉体球磨机结构机械密封

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半导体材料及纯金属中气体分析

分析试验室 1985年第5期 6-12页

作者：何焕南赵关弟中国科学院上海冶金研究所中国科学院上海冶金研究所

无论是半导体材料或纯金属,在制备和加工过程中都不可避免与气体接触,因此甚至在超纯材料中也会有痕量气体。本文论及的气体除氢、氧、氮外还包括碳,这些元素对材料的物理性能与机械性能有很大的影响。随着近代工业和尖端技术的飞跃发... 详细信息

无论是半导体材料或纯金属,在制备和加工过程中都不可避免与气体接触,因此甚至在超纯材料中也会有痕量气体。本文论及的气体除氢、氧、氮外还包括碳,这些元素对材料的物理性能与机械性能有很大的影响。随着近代工业和尖端技术的飞跃发展,测定它们的含量和存在形式日益显得重要。本综述是根据1980年以来已发表的文献和专著中有关半导体和纯金属气体分析的主要资料撰写的。作者深感要提高分析的准确度和精度必须充分认识仪器和分析方法本身存在着的系统误差。正如***所指出的那样,系统误差可以表现在分析方法的每一个步骤,即从取样、试样的制备、试样的分解、

关键词：气体分析半导体材料纯金属真空熔化氧含量痕量气体资料撰写元素对燃烧法测氧仪

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ICP—AES在纯金属杂质分析中的应用

和平科技 1989年第1期 38-43页

作者：冉树昆徐朝文

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关于纯金属相场组织模拟的试验研究

科技资讯 2011年第28期9卷 37-39页

作者：王发志田卫星中铁十四局集团有限公司隧道分公司济南250001 山东大学材料科学与工程学院济南250061

基于Ginzburg-Landau相变理论的相场方法是一种很重要的材料晶体生长研究方法,本文充分阐述了采用该方法对纯物质树枝状晶体生长的数值模拟研究;同时也对部分金属做了实验研究。文中采用相场方法对纯铜、纯镍、纯铝在凝固过程中的等轴... 详细信息

基于Ginzburg-Landau相变理论的相场方法是一种很重要的材料晶体生长研究方法,本文充分阐述了采用该方法对纯物质树枝状晶体生长的数值模拟研究;同时也对部分金属做了实验研究。文中采用相场方法对纯铜、纯镍、纯铝在凝固过程中的等轴晶形貌及其演变做了模拟计算,并把模拟结果与实验结果做了对比、分析,并给出了一些相关结论。

关键词：纯金属相场组织模拟枝晶生长界面厚度

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纯金属中的玻璃形成

硅酸盐通报 2014年第9期33卷 2437-2437页

如果冷却速度足够快,人们认为任何金属液体都可被冷凝成一种玻璃态,后者反过来又能产生具有不同寻常的、可能会有用的机械性能的一种固态金属。实践中,这种玻璃形成现象主要限于由两个或更多元素组成的金属：产生一种单原子金属玻璃所... 详细信息

如果冷却速度足够快,人们认为任何金属液体都可被冷凝成一种玻璃态,后者反过来又能产生具有不同寻常的、可能会有用的机械性能的一种固态金属。实践中,这种玻璃形成现象主要限于由两个或更多元素组成的金属：产生一种单原子金属玻璃所需的冷却速度通常太高,无法在实验中达到。

关键词：玻璃形成纯金属冷却速度金属液体固态金属机械性能金属玻璃元素组成