强磁场下块体非晶合金的形成规律及作用机制

强磁场能影响合金中的各种中短程有序结构的形成，为调控非晶合金的微观组织和性能提供了一种有效手段。在本项目执行期间，制备了多种锆基、稀土基、铁钴基及铁基非晶合金，研究了部分合金的玻璃形成能力、热稳定性和性能，着重研究了强磁场对Zr60Cu20Ni10Al10、Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5、RE55Al25Co20、(Fe0.36Co0.36B0.192Si0.048Nb0.04)100-xCux、Fe84B10C6、Fe83B10C6Cu1、Fe76C7Si3.3B5P8.7和Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7等非晶合金的微观组织和性能的影响，发现强磁场对不同非晶合金的微观组织和性能的影响规律不同。研究发现，强磁场并未改变两种锆基块体非晶合金的最终晶化产物，但通过抑制晶化相的长大而抑制了晶化反应的进行。强磁场促进了稀土基非晶合金Nd55Al25Co20、Gd55Al25Co20和La55Al25Co20中晶化相的形成。在本项目所用实验条件下，强磁场对FeCo基非晶合金的晶化过程和磁性能无显著影响。强磁场明显促进了Fe基非晶合金中α-Fe相的形成，这种促进作用在晶化温度附近最显著。强磁场对不同铁基非晶合金中α-Fe形成的影响机制有所不同。在Fe84B10C6非晶合金中，强磁场促进了α-Fe的形核，而对α-Fe的平均晶粒尺寸无明显影响；在Fe83B10C6Cu1非晶合金中, 强磁场促进了α-Fe相的形核和长大，但未改变Fe83B10C6Cu1合金的晶化机制；在本项目所用实验条件下，FeBC(Cu)合金退火后的软磁性能恶化；强磁场促进了Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7非晶合金中α-Fe相的形核，同时细化了α-Fe晶粒，但并未改变其晶化机制；在合适的条件下，强磁场明显提高了Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7合金的软磁性能。在初始晶化阶段，Fe84B10C6、Fe83B10C6Cu1、Fe76C7Si3.3B5P8.7和Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7四种铁基非晶合金的JMA指数分别为2.455、3.285、1.69和2.47，其晶化机制不同。这些结果对利用强磁场来调控非晶合金的微观组织和性能提供了支持。

研究表明：强磁场影响了合金熔体中的原子团簇结构及非晶合金的形成和晶化过程。基于强磁场对铁磁性和非铁磁性合金的影响机理可能不同，本项目以锆基、稀土基及铁基非晶合金为研究对象，利用微观组织分析技术和相变理论来研究强磁场对合金凝固组织的影响，通过对比非晶样品的室温压缩行为、泊松比、磁性能、低温晶化行为等来分析强磁场对非晶合金区域性微结构的影响，旨在建立非晶合金微观组织及区域性微结构与磁场条件、合金体系、冷却方式等的联系，明确强磁场对非晶合金的微观组织及区域性微结构的影响，了解强磁场对不同类型合金作用机制的异同，揭示强磁场对非晶合金形成的影响规律，达到利用强磁场来提高合金的非晶形成能力、调制非晶合金微结构的目的，为利用强磁场改善块体非晶合金性能和开发新材料提供基础。

Al基非晶合金因其轻质、高强、耐蚀、廉价等特点在航空航天及交通运输领域展现出巨大应用潜力；然而非晶形成能力差、制备块体材料困难成为其实际应用的严重障碍。本申请引入冷喷涂技术以最大程度地减小制备材料尺寸对合金形成能力的依赖，突破Al基非晶合金大尺寸块体的制备瓶颈，为新材料的实际应用奠定基础。.研究首先以我室自主研制的AlNiY基非晶合金为基础调整和确定元素组成，雾化制备粉体喂料并检测粉体相关特性；同时模拟研究冷喷涂过程中不同状态（预热温度与飞行速度）颗粒撞击后绝热升温、塑性变形、有效结合等情况以及冷却过程对组织形成的影响；然后以模拟结果为依据，冷喷涂制备有针对性的非晶合金样品；考察颗粒的沉积、结合行为以及合金的组织结构特点；通过数值模拟并辅以组织性能分析的方法解决相关科学问题，揭示非晶合金块体的形成规律；优化和确定喷涂工艺，冷喷涂制备优质的Al基非晶合金块体并进行相关后续处理及组织性能检测。

Al基非晶合金因其轻质、高强、耐蚀、廉价等特点在航空航天及交通运输领域展现出巨大应用潜力；然而非晶形成能力差、制备块体材料困难成为其实际应用的严重障碍。本申请引入冷喷涂技术以最大程度地减小制备材料尺寸对合金形成能力的依赖，突破Al基非晶合金大尺寸块体的制备瓶颈，为新材料的实际应用奠定基础。 研究首先以我室自主研制的AlNiY基非晶合金为基础调整和确定元素组成，雾化制备粉体喂料并检测粉体相关特性；同时模拟研究冷喷涂过程中不同预热温度与飞行速度颗粒撞击后绝热升温、塑性变形、有效结合等情况以及冷却过程对组织形成的影响；然后以模拟结果为依据，冷喷涂制备有针对性的非晶合金样品；考察颗粒的沉积、结合行为以及合金的组织结构特点；通过数值模拟并辅以组织性能分析的方法解决相关科学问题，揭示非晶合金块体的形成规律；优化和确定喷涂工艺，冷喷涂制备优质的Al基非晶合金块体并进行相关后续处理及组织性能检测。 首先，完成了Al基非晶合金的成分设计；通过雾化制粉技术制备出满足冷喷涂要求的非晶合金粉体；确定了合金的熔炼工艺和雾化制粉工艺；考察了采用高纯原材料及工业级原材料制粉的可能性；对粉体非晶结构进行了确认，对粉体相关工艺特性进行了分析。其次，在沉积行为模拟方面，对于一种新型合金材料，通过现有资料与数据分析，结合对实际制备材料的相关测试，获得了建立本构方程及物理模型的必要数据，弥补了新材料数据缺乏问题；掌握了ABAQUS软件模拟、Lagrange和Euler法算法以及它们在本项目上的具体应用。第三，通过模拟和实验了解了非晶颗粒沉积行为，确定了相关冷喷涂工艺参数调控范围，制备了分散颗粒、涂层及沉积体样品，确定了制备材料的非晶组织结构，初步实现了项目目标。第四，初步测试了制备材料的硬度、结合强度、表面粗糙度、耐腐蚀性能等指标，考察了涂层形成与致密化机理。相关工作为冷喷涂非晶涂层制备及该技术的实际应用打下基础。

电价形成机制改革的前提是对电力资产重组和企业再造，其核心是发、输配、供分开，从而形成发电侧、供电侧多家竞争，输配电网区域性垄断经营的所谓“两侧竞争、中间垄断”的格局。电价形成机制要引人竞争，并遵循电力供求与电价间的互动规律，电力供求变化

会影响电价升降;反之，电价变动也会影响电力供求突化。电力供给大于电力需求，电力供给者(发电商)竞争，使电价下降;电力供给小于电力需求，电力需求者(消费者)竞争，使电价上升;电力供给等于电力需求，电力供求达到平衡。电价上升，电力供给增加，电力需求减小;电价下降，电力供给减小，电力需求增加。显然，电力供求与电价也遵循市场经济的一般规律那样呈现双向互动规律。英国电力市场由全部电量现货交易改为期货交易与现货交易相结合的经验;美国加州压低定死终端用户电价，从而引发电力紧张甚至停电的教训，究其原因都是违背电力供求与电价互动规律所致。