铁基非晶中的团簇取向性研究

Taking the cluster orientation in Fe-based glasses as the clue, we try to investigate the cluster evolution behavior and magnetization properties, and explore the method to improve the involved devices. Using high temperature XRD, SAXS, TEM and HRTEM, we analyze the short/medium range order, cluster orientation and precipitates. Using magnetophoto kerr microscopy, FMR, VSM, SQUID, and Moessbauer spectrum to measure the easy axis, we try to discover relation between the easy axis and stress. By the electrochemical test, layer-by-layer XPS and corroded product analysis, we try to uncover the information of cluster orientations. By ab initio MD, CASTEP, we analyze the effects of additional element, stress, temperature field, temperature/magnetic coupled field on the cluster orientation. Along with "ingot" - "glassy clusters" - "outer field" - "core device", we try to find ways to improve the service properties of Fe based glasses and their usage in auto and domestic appliance, and finally we wish to make contributions for the energy conservation and emission reduction in China.

以铁基非晶中的团簇取向性为线索，利用多种手段探知铁基非晶中的团簇行为与磁学性能等，寻求改善铁基非晶铁芯制品性能的方法。用高温XRD、SAXS、TEM及HRTEM来分析非晶材料中的中短程序、团簇取向性及析出相，通过磁光显微镜、FMR、VSM、SQUID、穆兹堡尔谱仪分析非晶材料中的易磁化轴、应力及它们之间的关联；通过电化学试验后钝化膜上点蚀坑形貌，腐蚀产物特征，结合逐层蚀刻XPS分析来分析合金中团簇取向性；借助从头算MD、CASTEP等计算手段，分析合金元素、应力场、温度场、温度/磁耦合场对铁基非晶中的原子团簇取向性的影响及有关机制；基于实验与计算数据，沿合金锭、非晶团簇、外场处理影响、铁芯这一路线，寻求改善非晶材料磁性及其它物性的手段，以推动铁基非晶在电动汽车电机、家用电器等方面的应用，为我国节能与减排作贡献。

非晶合金在电力电子方面有重要应用，也是一个很好的凝聚态模型体系，是无序与有序研究的研究的重要桥梁。.项目重要结果分三个方面：.在非晶微结构方面，A、 阐述了淬态、纵/横向加压退火Fe78Si9B13非晶条带磁性能、结构以及晶化行为；B、厘清了真空熔炼的方法对商业用Fe85P5C10条带微结构的影响；C、调控了非晶钢的微结构与耐腐蚀性；D、用磁场辅助纳秒脉冲激光加工改善了Fe非晶合金的结构和磁性；E、找到了非晶中的钝化层与表征金属合金钝化行为的新措施--恒电位测试。.在非晶降解行为方面，A、实现了铁基非晶中的网络状表面构筑及提高其催化性；B、揭示了金属玻璃中的再生催化性能；C、找到了铝基非晶合金降解应用；D、也找到了镁基非晶合金降解应用----环境友好的废水降解剂。.在快凝亚稳合金脱合金及表面功能修饰方面，A、厘清了Al0.66Au0.34前驱体合金条带粉末；B、分析了Al50Au50条带的充放电效应及脱合金机理； C、揭示Au 合金的组织、硬度、形貌和催化活性的根源。