稀土元素对FeCrMoCB系合金玻璃形成能力的影响
稀土元素对合金耐磨性能的影响

稀土元素对合金耐磨性能的影响在现代工业中,合金材料因其优异的性能而被广泛应用于各个领域。
而耐磨性能作为合金材料的一项重要指标,直接关系到其使用寿命和工作效率。
近年来,研究人员发现稀土元素在改善合金耐磨性能方面具有显著的作用。
稀土元素,包括镧系元素(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)以及钪和钇,具有独特的电子结构和化学性质。
这些性质使得它们在合金化过程中能够发挥多种有益的作用,从而显著提升合金的耐磨性能。
首先,稀土元素能够细化合金的晶粒。
在合金的凝固过程中,稀土元素可以作为异质形核核心,促进晶粒的大量形核,从而使晶粒尺寸减小。
细小的晶粒可以增加晶界的数量,晶界能够阻碍位错的运动,从而提高合金的强度和硬度,进而增强耐磨性能。
例如,在钢铁合金中加入适量的稀土元素,如铈、镧等,可以使晶粒明显细化,从而使钢材在摩擦磨损过程中表现出更好的耐磨性。
其次,稀土元素能够净化合金的晶界。
合金中的杂质元素往往会在晶界处偏聚,降低晶界的结合强度,使得晶界在摩擦过程中容易成为裂纹的起源和扩展通道,从而降低合金的耐磨性能。
稀土元素具有很强的化学活性,能够与杂质元素发生反应,形成稳定的化合物,从而减少杂质在晶界的偏聚,提高晶界的结合强度。
这样一来,在摩擦磨损过程中,晶界能够更好地承受外力的作用,减少裂纹的产生和扩展,提高合金的耐磨性能。
再者,稀土元素可以改善合金的组织结构。
在一些合金体系中,如铝合金、钛合金等,加入稀土元素可以改变合金中相的形态、分布和数量。
例如,在铝合金中加入稀土元素钪,可以形成细小均匀分布的强化相,提高合金的强度和耐磨性能。
在钛合金中加入稀土元素铈,可以改善钛合金中α相和β相的比例和分布,从而提高钛合金的耐磨性能。
此外,稀土元素还能够在合金表面形成一层稳定的氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和化学稳定性,能够有效地抵御外界的摩擦和腐蚀,从而提高合金的耐磨性能。
例如,在镁合金中加入稀土元素钇,在高温环境下,合金表面会形成一层致密的氧化钇膜,显著提高镁合金的高温耐磨性能。
稀土Gd对FeCrMoCB合金非晶形成能力及力学性能的影响
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直径 的增加呈下降趋势, Gd 量的增加 而增加 ; 随 含 非晶合金 系均表现为脆性 , 断裂方式 为典 型的脆性断裂 。
关 键 词 大块非 晶合金 稀土元 素 G 非晶形成能力 d 显微硬度 脆性断裂
中 图 分 类 号 : B 4 . ; B 3 . T 1 39 T 1 9 8
文献标识码 : A
2 C l g fM ae il ce c n gn eig h n h n Unv riy h n h n5 8 6 ) ol eo trasS in ea dEn ie r ,S e z e ie st ,S e z e 1 0 0 e n
Ab ta t src Th o p rmo d v c u s c i n c si g,X r y d fr c o e e ( e c p e - l a u m u t a tn o - a i a t m t r XRD) f ,d fe e t ls a ni g c lr— i rn i c n n ao i f a
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1 2・
材 料导报 : 究篇 研
21 0 0年 9月( 第 2 第 9期 下) 4卷
稀 土 Gd对 F C Mo B合金 非 晶形成 能 力及 力 学性 能 的影 响 er C
陶平 均 , 元 政 毛 杰 白晓 军 谢 至 薇 陈先 朝 杨 , , , ,
稀土材料在金属材料中的应用探索
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稀土材料在金属材料中的应用探索引言稀土材料是指由第57号镧系元素到第71号镧系元素组成的一组特殊元素。
这些元素具有独特的物理和化学性质,因此在许多领域中被广泛应用。
本文将探索稀土材料在金属材料中的应用,重点讨论其在金属合金、催化剂和磁性材料等方面的应用。
稀土材料在金属合金中的应用稀土元素在金属合金中的应用主要是通过改变合金的组成和微观结构来改变其性能。
首先,稀土元素可以提高金属合金的强度和硬度。
例如,添加锰、锆或铈等稀土元素可以显著增加合金的强度,提高其耐磨性。
此外,镧系金属还可以提高金属合金的热稳定性和耐腐蚀性能。
例如,添加镧元素的镍基合金在高温下具有良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
稀土元素还可以影响金属合金的晶界和晶粒的形态和尺寸。
通过控制晶界和晶粒的形态和尺寸,可以改变金属合金的力学性能和耐疲劳性能。
例如,添加钇元素可以有效抑制晶界的发展,增加合金的强度和塑性。
此外,添加钇元素还可以使晶粒细化,从而提高合金的抗疲劳性能。
因此,稀土元素在金属合金中的应用对于提高合金的性能具有重要的意义。
稀土材料在催化剂中的应用稀土催化剂是一类重要的催化剂,广泛应用于化学工业中。
稀土元素具有丰富的电子结构和多种氧化态,因此能够形成多种活性位点,从而提高催化剂的催化活性。
稀土催化剂通常是复合催化剂,由稀土元素和其他金属元素组成。
稀土催化剂具有许多独特的催化性能。
首先,稀土催化剂具有优异的低温活性。
许多反应在常规催化剂下需要高温才能进行,但在稀土催化剂的催化下,这些反应可以在较低的温度下进行,从而节约能源和降低成本。
其次,稀土催化剂具有良好的选择性。
由于稀土元素具有复杂的电子结构和多种氧化态,稀土催化剂可以选择性地催化特定的反应,从而得到高纯度的产物。
此外,稀土催化剂还具有良好的热稳定性和耐腐蚀性能,因此在高温和腐蚀性条件下仍能保持良好的催化性能。
稀土材料在磁性材料中的应用稀土材料在磁性材料中的应用是其最重要的应用之一。
稀土元素对CuZrAl系块体非晶合金形成能力的影响及力学性能研究
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均为典型的脆性断裂。
关键词:铜基非晶;玻璃形成能力;热稳定性;晶化动力学;力学性能
() 3 采用不同升温速率研究 C4 rA7d块体非晶 u Z 2l 5 64 G 试样的晶 化行为, 所 选用的 升温速率依次为 1 /i 2Kmn 2Kmn 用 Ksne法和 Oaa 2 mn 0/i 8/i K , , , ii : sg z w
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广东工业大学工学硕士学位论文
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稀土元素以及C N对铁钴基合金软磁材料微观结构和磁性能的影响

稀土元素以及C N对铁钴基合金软磁材料微观结构和磁性能的影响摘要Fe、Co基有序合金常用于自旋阀和磁性隧道结等自旋电子元器件的铁磁电极材料,如何有效调控其铁磁电极材料的自旋极化电子结构,是开发新一代超高密度信息存储材料的重要课题之一。
本文基于密度泛函理论的第一性原理,首先研究了BCC Fe、Co的自旋极化电子结构,进而计算了Fe3Co(DO3结构),FeCo(B2结构),及FeCo3(DO3结构)有序合金的自旋极化电子结构。
计算结果表明,Fe3Co、FeCo及FeCo3的磁矩分别为μ = 9.31 μB、4.47 μB和8.01 μB; 费米面处的自旋极化率分别为P = 9.5%、78.1%和80.1%。
自旋极化率随着Co含量的增加而增大。
对合金晶体结构进行第一性原理计算是研究其性质的一种非常重要的方法,将对分析研究上述结构和性质的变化起到一定的理论指导作用。
本文通过文献调查铁钴合金的电子结构和原子磁矩,然后用添加稀土元素,采用非自耗真空电弧炉冶炼Fe50Co50-x RE x( RE = La、Ce、Gd、Dy) 合金锭。
通过MS软件等测试分析手段对添加稀土元素对FeCo合金的微观组织和磁性能影响做了系统研究。
结果表明,稀土元素的添加会在周围形成富稀土相,当含量较高时还会出现过渡相。
添加稀土是FeCo合金的磁导率增大。
关键词:自旋电子学;FeCo有序合金;磁性分析;微观组织第一章绪论1.1磁学发展概述磁学(magnetism),又称为铁磁学(ferromagnetism),是现代物理学的一个重要分支。
现代磁学是研究磁,磁场,磁材料,磁效应,磁现象及其实际应用的一门学科。
磁学和电学有着直接的联系。
经典磁学认为如同电荷一样,自然界中存在着独立的磁荷。
相同的磁荷互相排斥,不同的磁荷互相吸引。
而现代磁学则认为环形电流元是磁极产生的根本原因,相同的磁极互相排斥,不同的磁极互相吸引。
独立的磁荷是不存在的。
稀土元素对材料力学性能的影响研究
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稀土元素对材料力学性能的影响研究咱先来说说啥是稀土元素哈。
稀土元素就像材料世界里的神秘魔法剂,它们能让各种材料变得更强大、更厉害!有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在为一种新型钢材发愁。
这钢材啊,硬度总是不够,容易变形,影响了产品的质量和使用效果。
这时候,专家们就想到了稀土元素。
稀土元素就像是材料的“大力水手菠菜”,能给材料带来很多神奇的变化。
比如说,加入稀土元素后,材料的强度会大幅提高。
就像一个原本瘦弱的人,吃了营养剂后变得强壮有力。
比如说钕这种稀土元素,加到铝合金里,能让铝合金的抗拉强度蹭蹭往上涨,变得特别结实,不容易被拉断。
再说说韧性,这可是材料的一个重要指标。
稀土元素能让材料在受到外力时,不容易一下子就断裂,而是能像橡皮筋一样有一定的伸缩性。
想象一下,一根没有加稀土元素的铁棒,稍微一用力就断成两截;而加了稀土元素的铁棒,怎么弯怎么扭都不容易断,这就是稀土元素的厉害之处。
还有疲劳性能。
材料在长期使用过程中,会因为反复受力而出现疲劳,就像我们人工作久了会累一样。
稀土元素能让材料更抗疲劳,延长使用寿命。
比如说汽车发动机里的零部件,如果用了含有稀土元素的材料,就能跑得更远、更久,不容易出故障。
稀土元素还能改善材料的耐磨性。
就像我们的鞋底,如果不耐磨,走不了多久就磨破了。
材料也是一样,加入稀土元素后,表面更耐磨,能经受住更多的摩擦和磨损。
不过,稀土元素也不是随便加加就行的。
加多少、怎么加,这都有讲究。
加得太多,可能会起到反作用;加得太少,又达不到理想的效果。
这就需要科学家们像大厨一样,精准地掌握“配方”,才能让稀土元素发挥出最大的作用。
在研究稀土元素对材料力学性能影响的过程中,科学家们可是费了不少心思。
他们要做各种各样的实验,反复测试、分析数据。
有时候一个实验要做上几十次甚至上百次,才能得出一个可靠的结论。
总之,稀土元素对材料力学性能的影响可真是不容小觑。
它们就像是材料世界里的超级英雄,能让各种材料变得更强大、更耐用。
稀土对铁镍基合金材料组织及性能的影响
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稀土对铁镍基合金材料组织及性能的影响关尚虎;刘军强【摘要】探讨了含稀土元素的FeNiCrWRE粉末的研制工艺及在合金和耐磨性涂层方面的应用.研究表明,稀土元素能够提高合金致密性、组织均匀性,细化涂层组织晶粒,促进组分间的化学冶金反应,形成了NiCrFe、γ(Fe,Ni)固溶体和CeNi3等一些新相,这些新相通过固溶强化等作用使涂层的显微硬度、结合强度以及耐磨性都得到优化提高.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】3页(P79-81)【关键词】FeNiCrWRE粉末;稀土元素;显微组织;耐磨性能【作者】关尚虎;刘军强【作者单位】天水锻压机床(集团)有限公司,甘肃天水 730050;天水锻压机床(集团)有限公司,甘肃天水 730050【正文语种】中文【中图分类】TF1170 引言粉末冶金是用金属或非金属粉末(或金属与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制造具有特定形状、尺寸和性能金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。
粉末冶金技术既是一种能生产具有特殊性能材料的技术,又是一种制造廉价优质机械零件的工艺。
目前,粉末冶金技术已成功服务于航空航天、机械装备制造、冶金、仪器仪表、五金工具、电子家电等国民经济领域,成为满足社会生产和科学技术发展不可或缺的重要工程技术。
在粉末冶金技术中常用的金属粉末有铁、铜、镍、钴、钨、钼、铬和钛粉等。
其中,铁镍合金粉末是粉末冶金工业中的重要原材料,已在金属制品、轻工、石油化工、汽车、船舶和模具等行业广泛应用,并获得了显著的经济和社会效益[1-4]。
为了进一步提高铁镍合金粉末的性能,采用气雾化法制粉工艺研制添加稀土元素的铁镍合金粉末(记为FeNiCrWRE),通过一系列试验分析研究了稀土元素对铁镍粉末的组织结构及性能的影响。
并利用火焰喷涂工艺将其应用到了服役机械零件表面,大幅度延长了相关机械零件的服役周期,取得了良好的实践效果。
固溶稀土元素对钢中铁素体相变和显微组织的影响
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参考文献
参考文献
01
参考文献1
研究了固溶稀土元素对钢中铁素体相变和显微组织的影响。结果表明,
稀土元素的添加可以促进钢中铁素体的形成,并细化钢的显微组织。
02
参考文献2
通过对不同稀土元素含量的钢进行实验,发现稀土元素的种类和含量对
钢中铁素体相变和显微组织的影响具有显著差异。
03
固溶稀土元素对钢中铁素 体相变和显微组织的影响
汇报人:
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目 录
• 引言 • 固溶稀土元素对钢中铁素体相变
的影响 • 固溶稀土元素对钢中显微组织的
影响
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目 录
• 固溶稀土元素对钢中铁素体相变 和显微组织的机理探讨
• 结论与展望 • 参考文献
01
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稀土元素与合金元素之间的相互 作用会影响钢的相变和显微组织
。
稀土元素可以替代钢中的部分合 金元素,从而改变钢的相变温度
和显微组织。
稀土元素与合金元素的相互作用 还与钢的成分和冶炼工艺有关。
稀土元素对界面能和表面张力的影响
稀土元素可以降低钢的界面能 和表面张力,从而提高钢的润 湿性和流动性。
降低界面能和表面张力可以促 进钢中铁素体相变和显微组织 的演变。
稀土元素可以改变钢中碳化物的分布,提高 材料的耐磨性和强度。
详细描述
稀土元素可以与钢中的碳原子形成稳定的化 合物,减少游离碳的存在,从而改变碳化物 的分布。这种改变可以提高钢的耐磨性和强 度。
稀土元素对马氏体相变的影响
总结词
稀土元素可以影响钢中马氏体相变的过程, 进而影响材料的硬度和韧性。
稀土元素对合金韧性的影响
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稀土元素对合金韧性的影响稀土元素,这听起来是不是有点神秘?但其实它们在合金的世界里可是有着不小的影响力,尤其是对合金的韧性。
我记得有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在热火朝天地生产各种合金制品。
在一个车间里,我发现有两组工人分别在处理不同的合金材料。
一组使用的是没有添加稀土元素的合金,另一组则是添加了稀土元素的合金。
先来说说没有添加稀土元素的那组合金。
当工人们对其进行加工时,明显能感觉到材料的“倔强”。
稍微一用力,就容易出现断裂或者裂缝,而且在后续的使用过程中,也很容易因为受到外力的冲击而损坏。
这就好比一个脆弱的孩子,轻轻一摔就哭鼻子。
而添加了稀土元素的那组合金呢,情况可就大不一样啦!工人们在加工的时候,材料显得更加“柔顺”,能够承受更大的变形而不破裂。
就算是在比较极端的条件下,也能保持良好的完整性。
就像是一个坚强的运动员,无论面对多大的挑战,都能咬牙坚持。
为什么会有这样的差别呢?这就得从稀土元素的特性说起啦。
稀土元素就像是合金中的“魔法调料”,能够改善合金的晶体结构。
它们能够细化晶粒,让合金的组织更加均匀。
这就好比把一大块石头变成了一堆细小的石子,结构更加紧密,自然也就更结实啦。
而且啊,稀土元素还能净化合金中的杂质。
就好像是给合金做了一次深度清洁,把那些捣乱的“小坏蛋”都清理出去,让合金的性能更加稳定。
同时,稀土元素还能增强合金中不同元素之间的结合力。
这就像是把一群原本不太团结的小伙伴紧紧地拉在了一起,大家齐心协力,共同抵抗外力的侵袭。
举个例子来说,在铝合金中加入稀土元素钇,就能大大提高铝合金的韧性。
原本可能一撞就凹进去的铝合金部件,现在变得更加坚固耐用,能够承受更多的碰撞和磨损。
在钢铁合金中,加入稀土元素镧和铈,也能让钢铁变得更加坚韧。
像是那些需要承受巨大压力和冲击力的机械零件,如果用了添加稀土元素的钢铁合金,就能延长使用寿命,减少故障的发生。
总之,稀土元素就像是给合金注入了一股神奇的力量,让它们从“软弱无力”变得“坚强有力”。
稀土添加剂对wc-20(feconi)硬质合金性能的影响

稀土添加剂对wc-20(fe/co/ni)硬质合金性能的影响前言在富铁的Fe/Co/Ni粘结硬质合金的基础上加人稀土(RE)添加剂方面的研究,已经做了初步的工作,证明适量稀土可强化铁镍代粘合金。
但限于以前所做的实验工作还较少,未能开展进一步的讨论。
本文通过合金断口分析及X射线相分析来进一步对稀土影响合金强度、硬度、耐磨性等常规性能的原因进行了分析。
2实验方法试验中合金粘结相Fe、C。
、Ni质量比为6:m:15,粘结相在合金中质量分数为见呢,添加剂为混合稀土,其添加量与合金代号的对应关系见表1。
表1稀土合金代号与稀土添加量添加剂以RE-C。
中间合金粉末的形式在湿磨时直接加人,采用常规硬质合金工艺制备实验合金,配料后球磨38h,球料比为3:1,介质为纯度大于99.5%的无水乙醇,成形剂采用13%的橡胶汽油溶液,于ltoMPa下将合金粉末冷压成形后,在卧式连续烧结银丝炉中烧结出srnmXsnnnX30nun标准试样,烧结规范为1 430℃/lh。
在CI3to型卧式磨损机上测量合金的耐磨性,磨轮材质为GCrls,直径为40nun,载荷skg,转速200r/ndn,时间lh,干磨。
将洁净的抗弯断口置于J EOL-6301FSEM电镜上做高倍断口分析及能谱成分分析。
在日本理学2038X射线衍射仪上对试样进行相分析。
为排除WC相对粘结相信息的强烈干扰,在XRD分析前先进行物相的电解剥离,以使合金基底表面保留一薄层粘结相。
3试验结果试样的密度、硬度\抗弯强度及耐磨性等常规性能见表2。
表2稀上添加剂对WC-to(FedCO/Ni)硬质合金性能的影响从表中可看出添加少量稀土元素对合金密度无明显影响,但使合金的硬度随稀土含量增加而增加;稀土对合金的抗弯强度也有一定的影响,在稀土含量为0.2%时,可在硬度略有增加的情况下提高合金的抗弯强度达5.8%左右;但在稀土含量继续增加的DGRO。
和DGR;。
合金中,强度低于未添加稀土试样。
稀土掺杂对金属材料性能的影响研究

稀土掺杂对金属材料性能的影响研究稀土,这听起来就有点神秘的东西,居然能对金属材料的性能产生影响,这可真是个有趣的话题。
咱先来说说稀土是啥。
稀土啊,它不是土,而是一组金属元素的统称,包括镧、铈、镨等等。
这些家伙在自然界中的含量不算多,所以就显得特别珍贵。
有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在加工一批金属零件。
我好奇地问他们,为啥这些金属零件有的质量好,有的质量就不咋样呢。
一个老师傅就跟我说,这里面的门道可多了,其中一个关键因素就是稀土的掺杂。
稀土掺杂到金属材料里,就像是给金属材料来了一场魔法改造。
比如说,能让金属材料变得更硬。
想象一下,原本柔软的金属,加了稀土之后,就像一个软弱的小孩突然变成了强壮的大力士,能够承受更大的压力和冲击。
这在制造那些需要高强度的零件,比如汽车发动机的部件时,可就太重要了。
稀土掺杂还能提高金属材料的耐腐蚀性能。
就像给金属穿上了一层看不见的防护服,让它在恶劣的环境中也能“安然无恙”。
我就见过一些暴露在海边潮湿空气中的金属设备,没有掺杂稀土的很快就生锈了,而掺杂了稀土的依然完好无损。
不仅如此,稀土还能改善金属材料的高温性能。
在高温环境下,普通金属可能就“扛不住”了,会变软甚至变形。
但有了稀土的加持,金属材料就像是拥有了耐高温的超能力,在高温中依然能保持良好的性能。
再来说说这其中的原理。
稀土元素的原子结构比较特殊,它们掺杂到金属材料中,会改变金属的晶体结构和微观组织。
这就好比重新给金属内部的“小房子”进行了装修和布局,让它们更坚固、更合理。
但是呢,稀土掺杂也不是随便加加就行的。
这就像做菜放盐,放多了太咸,放少了没味。
稀土的掺杂量得恰到好处,而且掺杂的方法也有讲究。
如果不掌握好这个度,可能不但不能提升性能,还会起到反作用。
总之,稀土掺杂对金属材料性能的影响真的是不容小觑。
它就像是给金属材料注入了新的生命力,让它们在各种应用中发挥出更出色的表现。
未来,随着科技的不断进步,对于稀土掺杂的研究肯定会越来越深入,说不定还会有更多让人惊喜的发现。
稀土元素对cuzral系块体非晶合金形成能力的影响及力学性能的分析研究
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第一章绪论
列,最后形成长程有序的晶体。
当液态金属以足够大的速度冷却时,非平衡结构在通过一个狭窄的转变区域后,体积或焓随温度的下降而急剧的减小到与晶体固体的值相当,此过程中液体热量被迅速带走,原子动能急剧降低,成为过冷液体,致使原子来不及规则地排列就被冻结下来,最终的原子的排列方式类似于液体,形成紊乱无序的非晶态。
非晶结构的特征用统计的方法,也就是用径向分布函数RDF来描述:
足DF(,)=4霹2p(,)(1.1)
式中,p(r)表示以某原予为中心,距离r处的平均原子密度;RDF表示以任何一原子为中心,在距离为r处球面上的平均原子数。
图1.4给出了材料的气态、液态、非晶态和晶态的径向分布函数随r的变化,可以看出非晶态的径向分布函数不同于完全无序分布的气态,也不同于长程有序的晶态,而与液态相似。
非晶态的第一峰值位置r,代表原子平均间距,其峰更加尖锐,说明非晶态的短程序比其液态更突出;第二峰由两个分裂的亚峰组成,不同于液态金属的单峰;特别是在√2‘处不出现峰值,而这正是晶体相邻密排面的间距。
这表明非晶态金属的原子排列具有不同于液体和晶体的某种规律性,即非晶结构存在一定的短程有序。
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图1.3液体在常压下冷却时体积和焓随温度变化的曲线
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嘣md印endcnceofc砌in91iquid’sv01um卸denthalpyatconstampr器sure当温度接近于熔点时,液态金属也会有短程有序结构,但是二者的短程有序。
稀土元素对复合材料性能的影响研究
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稀土元素对复合材料性能的影响研究稀土元素,这听起来是不是有点神秘?其实啊,它们在复合材料领域可是有着相当重要的影响力呢!就说我之前在实验室里的一次经历吧。
那时候,我们正在研究一种新型的复合材料,试图提升它的性能,以满足更高的应用需求。
大家都知道,要想让这种材料变得更厉害,就得找到那个关键的“魔法钥匙”。
经过一番摸索,我们把目光投向了稀土元素。
为啥呢?因为稀土元素就像是一群身怀绝技的“小精灵”,它们一旦加入到复合材料这个“大家庭”中,就能带来意想不到的变化。
比如说,在强度方面。
以前我们的复合材料强度总是不太够,一受力就容易出问题。
当适量地加入稀土元素后,就好像给材料内部的结构来了一次“大改造”。
这些稀土元素能够优化晶体的排列,让材料的分子之间结合得更紧密,就像手拉手紧紧相依的小伙伴一样,从而大大提高了材料的强度。
我记得有一次做拉伸实验,没加稀土元素的材料轻轻松松就被拉断了,而加了稀土元素的材料,任凭我们怎么使劲拉,它就是不屈服,那坚韧劲儿,真让人刮目相看!再说说韧性。
一般的复合材料,可能稍微一弯曲就折断了,脆得很。
但稀土元素的加入,能让材料变得更有“弹性”。
就像一根橡皮筋,能屈能伸。
有一回我们做弯曲测试,同样的外力作用下,不含稀土元素的材料咔嚓一下就断了,而含有稀土元素的材料只是微微变形,外力撤销后又能恢复原状,简直太神奇了!还有在耐腐蚀性方面,稀土元素也功不可没。
一些复合材料在恶劣的环境中,很容易被腐蚀得面目全非。
但稀土元素就像是给材料穿上了一层“防护服”,把那些腐蚀性的物质统统挡在外面。
我曾经把两种材料同时放在强酸溶液里,没一会儿,不含稀土元素的材料表面就开始冒泡、溶解,而含有稀土元素的材料却安然无恙,仿佛在跟强酸说:“哼,你可别想伤害我!”不仅如此,稀土元素还能改善复合材料的导电性、导热性等等性能。
可以说,它们就像是一个个神奇的“魔法石”,给复合材料带来了全方位的提升。
不过,这里面也有讲究。
稀土掺杂对复合材料性能的影响
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稀土掺杂对复合材料性能的影响稀土,这听起来就挺神秘的玩意儿,居然能对复合材料的性能产生影响,是不是有点超乎想象?我先跟您讲讲我之前遇到的一件小事儿。
有一回我去一个工厂参观,正好碰上他们在研究一种新型的复合材料。
当时那场面,各种仪器设备嗡嗡响,工作人员忙前忙后。
我就好奇地凑过去看,发现他们正为了怎么提升这种材料的性能而发愁呢。
咱先说这稀土是啥。
稀土可不是土里挖出来就稀有的土,它是一组金属元素的统称,包括镧、铈、镨等等。
这些小家伙虽然在自然界中的含量不算多,但作用可大了去了。
当稀土掺杂进复合材料里,就像是给这个材料家族请来了一群神奇的“魔法小精灵”。
比如说,能让材料的硬度大大提高。
就像一块普通的木头,本来一敲就容易断,可要是掺杂了合适的稀土元素,说不定就能变得像钢铁一样坚硬。
再说说韧性。
以前有些材料稍微一弯就折了,可加入稀土之后,那柔韧性,就跟面条似的,能随意弯曲还不断。
还有啊,稀土掺杂能改善材料的耐高温性能。
就好比夏天咱们人怕热,材料也怕热呀。
一般的材料在高温下可能就“扛不住”了,性能大打折扣。
但有了稀土的“加持”,就算在高温环境里,也能照样稳定发挥作用,不打折扣。
从微观角度来看,稀土元素进入复合材料后,会改变材料的晶体结构。
这就好比重新给房子搭了更坚固的框架,让整个结构更稳定。
而且,稀土掺杂还能提高材料的导电和导热性能。
想象一下,电流或者热量在材料里畅通无阻地穿梭,那效率得多高啊!不过,这稀土掺杂也不是随便乱加的。
加多加少,加哪种稀土元素,那都得仔细研究,反复试验。
就像炒菜放盐,放多了咸,放少了没味儿。
在实际应用中,稀土掺杂的复合材料已经在很多领域大显身手啦。
比如在航空航天领域,那些要求高性能的零部件,很多都用上了稀土掺杂的复合材料,让飞机飞得更稳,航天器飞得更远。
在汽车制造中,稀土掺杂的复合材料能让车身更轻、更坚固,还能提高发动机的性能,既省油又有力。
在电子设备中,这种材料能让手机散热更好,信号传输更稳定。
高质量球墨铸铁微量元素和合金元素的选择与控制
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高质量球墨铸铁微量元素和合金元素的选择与控制球墨铸铁是一种高强度、高韧性和耐磨性能优异的材料,广泛应用于汽车、机械、航空航天、建筑等领域。
为了保证球墨铸铁的性能,需要控制微量元素和合金元素的含量。
1. 稀土元素:添加稀土元素可以提高球墨铸铁的强度、韧性和耐磨性能。
稀土元素可以加强球化剂的活性,促进球化反应的进行,并且与碳化物形成化合物,提高石墨颗粒的生长速度和形态。
2. 立方晶增强元素:立方晶增强元素包括Ni、Cu、Mo等,它们可以促进面心立方晶的形成,提高球墨铸铁的强度和硬度。
但是,过量的立方晶增强元素会导致球墨铸铁的韧性下降。
3. 结构调节元素:结构调节元素包括Cr、Mn、Si等,它们可以稳定铸铁组织,提高球墨铸铁的强度和耐磨性,但会影响球化效果。
4. 碳化物形成元素:碳化物形成元素包括Cr、Mo、V等,它们可以与碳形成稳定的碳化物,提高球墨铸铁的硬度和耐磨性。
5. 氧化物形成元素:氧化物形成元素包括Al、Ti等,它们可以与氢氧化物形成氧化物,消除铁水中的气体和杂质,改善球化效果。
在选择球墨铸铁的微量元素和合金元素时,应该根据具体应用场景和材料性能需求进行选择和控制。
同时,还需要优化生产工艺,保证合金元素的均匀分布,并细化铸件组织,以提高球墨铸铁的性能。
稀土材料在玻璃制造中的应用研究
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稀土材料在玻璃制造中的应用研究引言玻璃是一种广泛应用于建筑、电子、汽车等行业的重要材料。
在玻璃制造过程中,稀土材料被广泛应用于改善玻璃的物理和化学特性。
本文将对不同稀土材料在玻璃制造中的应用进行研究和探讨。
稀土材料简介稀土是指镧系元素和镝系元素的统称,包括15个元素,分别为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
稀土具有特殊的物理、化学和光学性质,因此在材料科学领域具有广泛的应用。
稀土材料的应用稀土氧化物稀土氧化物(Rare Earth Oxides)是稀土材料中常见的一种形式。
它们具有优异的光学性能和化学稳定性,被广泛用于玻璃陶瓷、光学器件和电子材料等领域。
例如,添加适量的二氧化铕可以提高玻璃的荧光效果,使得玻璃制品在夜间具有明亮的发光效果。
稀土元素稀土元素在玻璃制造中的应用主要是通过改变玻璃的光学和热学性能来实现的。
添加不同的稀土元素可以改变玻璃的折射率、发光性能和热膨胀系数等特性。
例如,添加适量的稀土元素可以提高玻璃的折射率,使得玻璃具有更好的光学性能。
稀土钼酸盐稀土钼酸盐是一种常见的稀土化合物,具有良好的光学和电学性能。
它们在玻璃制造中被广泛用于制备光纤和光学器件。
稀土钼酸盐能够增加玻璃的抗辐射性能和耐高温性能,提高玻璃制品的使用寿命。
稀土金属稀土金属在玻璃制造中的应用主要是通过改变玻璃的机械性能和热学性能来实现的。
添加适量的稀土金属可以提高玻璃的硬度和强度,增加玻璃制品的耐磨性和耐腐蚀性。
此外,稀土金属还可以提高玻璃的导电性能和热传导性能。
稀土材料在玻璃制造中的优势稀土材料在玻璃制造中具有以下优势:1.良好的光学性能:稀土材料可以改变玻璃的折射率和发光性能,使得玻璃具有更好的光学效果。
2.高温稳定性:稀土材料具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温条件下保持玻璃的结构稳定性。
3.化学稳定性:稀土材料具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀和氧化作用,增加玻璃制品的使用寿命。
稀土掺杂对玻璃材料的影响
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稀土掺杂对玻璃材料的影响嘿,朋友们!今天咱们来聊聊一个有点神秘又超级有趣的话题——稀土掺杂对玻璃材料的影响。
说起玻璃,大家都不陌生吧。
咱们生活里到处都能看到玻璃的身影,窗户玻璃、玻璃杯、玻璃饰品等等。
但你有没有想过,往玻璃里面加点稀土元素,会发生什么奇妙的变化呢?我记得有一次,我去一家玻璃工厂参观。
那是一个阳光明媚的日子,工厂里机器轰鸣,工人们忙碌地工作着。
我走到一个车间,看到一堆堆透明的玻璃原料,就像晶莹的宝石等待着被雕琢。
这时,一位老师傅走过来,跟我讲起了稀土掺杂的事儿。
他说,稀土掺杂就像是给玻璃施了魔法。
比如说,掺杂了稀土元素的玻璃,它的颜色可能会变得更加鲜艳和独特。
就像我们常见的一些彩色玻璃饰品,那绚烂的色彩很可能就是稀土元素的功劳。
稀土元素能让玻璃吸收和发射特定波长的光,从而展现出美丽的颜色。
而且啊,稀土掺杂还能改变玻璃的光学性能。
这意味着什么呢?比如说,有些稀土掺杂的玻璃能够更好地过滤紫外线,保护我们的眼睛和皮肤。
想象一下,在炎热的夏天,我们戴着一副由这种特殊玻璃制成的太阳镜,既能清晰地看到外面的世界,又不用担心紫外线的伤害,多棒啊!还有呢,稀土掺杂还能提高玻璃的硬度和耐磨性。
这就好比给玻璃穿上了一层坚固的铠甲。
我曾经看到过一块经过稀土掺杂处理的玻璃,用尖锐的东西在上面划,居然都没有留下痕迹。
这要是用在手机屏幕上,那得多耐用啊,再也不用担心屏幕被刮花了。
不仅如此,稀土掺杂还能增强玻璃的荧光性能。
有些特殊的玻璃在特定的条件下会发出迷人的荧光,就像夜空中闪烁的星星。
这在一些照明设备和显示技术中可是有着重要的应用。
不过,稀土掺杂也不是一件简单的事情。
它需要精确的控制掺杂的量和工艺条件。
多了少了都不行,就像做菜放盐一样,得恰到好处。
而且,稀土元素本身价格不菲,这也使得稀土掺杂玻璃的成本相对较高。
但尽管如此,稀土掺杂在玻璃材料领域的应用前景依然十分广阔。
随着科技的不断进步,相信未来我们会看到更多更神奇的稀土掺杂玻璃制品出现在我们的生活中。
稀土元素对材料力学性能的影响
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稀土元素对材料力学性能的影响稀土元素,这听起来是不是有点神秘又高大上?但其实啊,它们在我们的日常生活和工业领域里可有着不小的作用呢!先给大家讲讲我曾经的一次经历吧。
有一回,我去一家工厂参观,看到工人们正在热火朝天地生产一种新型的金属材料。
我好奇地凑过去,发现他们在材料的制备过程中加入了一些看起来不起眼的粉末。
经过询问才知道,那些粉末就是稀土元素。
咱们先来了解一下啥是稀土元素。
稀土元素可不是土哦,它们是镧系元素加上钪和钇这 17 种元素的统称。
这些元素虽然在地球上的含量不算多,但它们的性能那可是相当独特。
稀土元素对材料力学性能的影响那可真是不容小觑。
就拿硬度来说吧,加入适量的稀土元素,能让材料变得更硬,就像给材料穿上了一层坚固的铠甲。
比如说在钢铁中加入稀土,原本普普通通的钢铁瞬间就有了更强的抗压能力,就像一个大力士,能承受更大的压力而不变形。
再说说韧性。
一般的材料可能在受到强力冲击时容易断裂,就像玻璃一样,一摔就碎。
但有了稀土元素的加入,情况就大不一样啦。
材料的韧性会大大提高,就像是一根有弹性的橡皮筋,能经受住各种拉伸和弯曲,而不会轻易折断。
延展性也是材料力学性能的一个重要指标。
稀土元素的加入可以让材料在被拉伸的时候更加容易变形,而不会出现裂纹或者断裂。
这就好比是面团,加了稀土元素的材料就像揉得恰到好处的面团,能够轻松地被拉成各种形状。
还记得我前面提到的那次工厂参观吗?后来我了解到,由于加入了稀土元素,他们生产的这种新型材料在市场上大受欢迎。
因为它不仅硬度高、韧性好,延展性也出色,被广泛应用于各种高端领域,比如航空航天、汽车制造等等。
从微观的角度来看,稀土元素能够细化材料的晶粒。
这就好比把一个大西瓜切成许多小块,材料的结构变得更加均匀和致密,从而提高了力学性能。
而且稀土元素还能净化材料中的杂质,就像是给材料洗了一个干净的澡,让它的性能更加稳定和可靠。
在实际应用中,不同的稀土元素对材料力学性能的影响也有所不同。
稀土掺杂对光学材料性能的影响
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稀土掺杂对光学材料性能的影响稀土掺杂这事儿,听起来是不是有点高大上?但其实它就在我们身边,影响着很多光学材料的性能呢!我先给您讲讲我曾经的一次小经历。
有一回,我去参加一个科技展览,在那儿看到了各种神奇的光学材料展示。
其中有一块特殊的玻璃,它在灯光的照射下能散发出五彩斑斓的光芒,简直美极了!我当时就特别好奇,为啥这块玻璃能有这么神奇的效果?后来一打听,才知道是因为稀土掺杂在里面起了大作用。
那稀土掺杂到底是怎么影响光学材料性能的呢?咱们先来说说发光性能。
稀土元素就像是一群神奇的小精灵,当它们掺杂到光学材料里后,能让这些材料发出更亮、更纯的光。
比如说,在一些荧光粉里加入稀土元素,就能让我们的节能灯变得更节能,灯光也更柔和、更明亮。
再讲讲光学材料的颜色调节。
就像我们画画需要调色一样,稀土掺杂可以帮助光学材料调出各种独特的颜色。
比如说,在陶瓷材料中掺杂不同的稀土元素,可以让陶瓷呈现出从淡雅的蓝色到鲜艳的红色等各种迷人的色彩。
还有啊,稀土掺杂能提高光学材料的稳定性。
想象一下,要是我们的手机屏幕或者眼镜镜片,用不了多久就变色或者出问题,那多烦人!而稀土掺杂就像是给这些光学材料穿上了一层坚固的“防护服”,让它们能够经受住各种环境的考验,长时间保持良好的性能。
稀土掺杂还能增强光学材料的非线性光学性能。
这可能有点不好理解,简单来说就是让光学材料在处理复杂的光信号时更厉害。
比如说在激光材料里加入稀土元素,就能让激光变得更强大、更精准。
不过,稀土掺杂也不是随便就能成功的。
这就好比做菜,调料放多了或者放少了,味道都不对。
稀土的掺杂量、掺杂方式,还有材料的制备工艺等等,都得精心控制,才能达到理想的效果。
回到开头我在科技展览上看到的那块神奇玻璃,正是因为科研人员对稀土掺杂的巧妙运用,才让它成为了众人瞩目的焦点。
总之,稀土掺杂对于光学材料性能的影响那可是相当重要的。
它让我们的生活变得更加绚丽多彩,从照明到显示,从通讯到医疗,处处都有它的身影。
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合金 的断裂 强 度 可达 4 a ] 然而 F 基 非 晶合 金 作 GP , e
为工程材 料应用 的研究 并不 广 泛 。近年 来 ,无磁 性 非 晶钢设想[ 6 5j . 的提 出 , 随后直 径达 1 rm 非磁 性铁基 大 2 a 块 非 晶合金 L 的成功 制 备 , 7 以及 后 来 结构 非 晶钢 概 念 的形成 , 无磁性 F 基大块 非 晶合 金受到 了众 多非 ]使 e
F 4 r Mo4 6 ( — R ) 合 金 玻 璃 形 成 能 力 e C 1 1 B M2 M 8 5 C E 系
合金( B为 1 . %( 7 0 质量 分 数 ) 等 原料 , 设 定 的理 论 ) 按 成分 配料 , 高 纯氩气 氛保 护 下 , i 吸 氧 , 在 T锭 由真空 电 弧炉制 备母合 金 。为 防止 成 分偏 析 , 合 金 反复 熔 炼 母
助
材
料
21 年 6 4) 00 第 期(1卷
稀 土元 素对 F C Mo B系合 金玻 璃 形 成 能 力 的影 响 er C
陶 平 均 ,杨 元 政 白 晓 军。 毛 杰 , ,
(. 1 广东 工业大学 材料 与能 源学 院 , 广东 广州 5 0 0 ;. 1 0 6 2 深圳 大学 材料 科学 与工程学 院 , 东 深圳 5 8 6 ) 广 1 0 0
C Mo C r 。 B 系无 磁 性 合 金玻 璃 形 成 能 力得 以显 著 提高。
晶合金研究 者 的广 泛 关 注 。当前 , 般把 室 温 下 是非 一
磁性 的且针 对结构 工程应用 的铁基 大块 非 晶合金 称为 无磁非 晶钢 , 简称非 晶钢 。然而 , e r C F C Mo B系非 晶钢 的玻璃 形成 能 力很 弱 , 最 大 尺 寸 只 能达 到 1 5 m, 其 .r a
3 结 果 与讨 论
用P、 rGd和 T 稀 土 元 素 分别 替 代 F c b3种 e r 。
Mo C 中 2 ( 子 分 数 ) F , 备 出 直 径 为 B 原 的 e制
3 mm 的 F 4C 1Mo4 lB M2 M — P , , ) 金 e r 1 5 6 ( 8 5 C rGd Tb 合
1 引 言
F 基大块 非 晶合 金具 有优 异物 理 和化 学性 能 , e 如
高强度 、 高硬度 、 异 的磁 性 能 以及 强 耐腐 蚀 性 能 等 , 优 使其具有 潜在 的广阔 的应用前 景[3。虽 然 F 1l _ e基非 晶
棒 。图 1 O3 m 合金棒 的 XR 为 a r D谱 , 以看 出 , 可 添加 元素 P 、 d和 Tb后 , 金 棒 F C 1Mo C5 r、 rG 合 e r 8 5 。 l P z B F 4C i l G 2 F 4 r Mo4 1B Tb 都 没有 e r Mo4 5 d 、 e C l l 5 6 2 8 5 C 8 5 C 明锐 的晶态衍 射峰 出现 , 仅有 一个 漫散射 峰 , 峰值 出现
的影 响 , 实验 结果表 明 , 2 原 子 分数 ) 用 %( 的稀 土元 素
Y、 rGd Tb分 别替 换 F 5C 1Mo4 1 6中 的 F , P、 、 e r 1C 0 5 5 B e
能 制 备 出一 系 列 F Cr M o 6 ( —RE)系非 e8 1 C1B M2 M 5
素
分 析仪 ( D, 色 C — ) 行表征 , xR 单 uKu 进 衍射 角 (0 范 围 2)
为 2 ~ 8 。 O 0。
中图分类号 : TB 4 . ; B 3 . 13 9T 198
文献 标识码 : A
文章 编号 :0 19 3 (0 0 O 一 1OO 10 _7 1 2 1 )6l 1 —3
4次 以上 。采用水 冷 铜模 吸铸 法将 母 合金 吸铸 成 3 ~ 1 rm 不 同直径尺 寸 ( 模 最 大直 径 为 1mm) F 2 a 铜 2 的 e
C 1 1 1 6 ( = Y、 r Gd和 Tb 合 金棒 。合 r Mo4 5 M2 M : P 、 5 C B = ) 金棒 的非 晶性 由 日本理 学 D Ma- I 型 X射线 : 近年 来 , 着铁 基 大块非 晶合金 尺度 不 断取 随
得 新 的 突 破 , 磁 非 晶 钢 的 开 发 和 研 究 受 到 日益 广 泛 无
的 关 注 。 然 而 , e Mo F Cr CB 系 非 晶 钢 的 玻 璃 形 成 能 力 很 弱 , 能形成 直径为 15 仅 . mm 的 大块 非 晶合 金 。 采 用
但通过 添加微 量 的稀 土元素 可 以使 其玻璃 形成 能力 大 大提 高 , 同时也对 其 力 学性 能起 到 改 善作 用 [ 。根 据 7 ] 当前非 晶钢研 究现状 , 文选 择稀 土元 素 Y 和 未见 报 本 道过 的稀 土元 素 P 、 、 b作 为添 加元 素 , 过 替 代 r Gd T 通 F r Mo4 。 中 2 ( 子分数 ) F , 别探 讨 e C C 。 B 原 的 e分 了 Y、 r Gd和 Tb等 稀 土 元 素 对 F C Mo4 l P、 e r 8 1C 5
晶棒 。F 4 r Mo4 1 6 ( e C 1 l 5 M2 M—P , G , ) 晶 8 5 C B r Y, d Tb 非
棒 的最 大直径依 次可达 38 1 、 、 2和 1 rm。 2 a
关键 词 : F 基大 块非 晶合 金 ; 璃 形成 能 力 ; 土 元 e 玻 稀
2 实 验
采 用纯度 为 9 . 的 F ,9 5 的 Y、 r9 . 90 e9 . C ,9 9 A 0 的 Gd Mo 9 . 5 的 T , 9 0 的石 墨和 F - 、 ,9 9 b 9 . eB中间
铜模 真 空 吸铸 法 , 讨 Y、 r Gd Tb等 稀 土元 素 对 探 P、 、