论文部分内容阅读
块体非晶态材料相对于传统晶态材料而言,因其结构的无序性表现出独特的物理性质和化学性质,且实际应用前景广泛,已成为当前国内外研究学者的研究热点。由于非晶态材料的研究目前存在较多研究壁垒,如成分设计、非晶形成能力的判定、塑性、块体材料的实现等,因此本文主要立足于非晶块体材料成分设计,研究Ni基非晶与其晶化相之间的结构遗传性,首先基于密度泛函理论研究Pr、Nd稀土元素对Ni-Re-B合金性能的影响,为Ni基块体软磁材料成分设计、性能研究提供实验参考和理论指导,再从实验研究角度研究Ni-Re-B(Re=Pr,Nd)块体非晶材料的制备及性能。
本文采用第一性原理研究了Ni-Re-B材料晶化相的磁性能和电子结构,基于MedeA2.5 VASP5.2(VASP,Vienna Ab-initio Simulation Program)软件平台,采用第一性原理的密度泛函理论(DFT,Density Functional Theory)优化晶体参数,考虑自旋极化采用LSDA近似、LSDA+U近似求解Kohn-Sham方程,模拟晶化相微观电子结构、能带结构、比热、磁特性等参数性质。理论研究部分,从理论模拟的角度探索了Hubbard U值、自旋态、计算精度、截断能、K—Points、微分取值、Smearing值等参数对体系电子结构、磁性能、电子比热系数等性质的影响；实验部分,采用电弧熔炼技术和铜模吸铸技术相结合的研究方法制备非晶态Ni-Re-B软磁材料,首先采用电弧熔炼技术制备不同成分的Ni—Re-B母合金,之后重熔母合金经过铜模吸铸制备非晶态Ni-Re—B柱状软磁样品,最后借助XRD、SEM、DSC/DTA、动态/静态磁性测试仪等测试手段研究材料的相成份、成份一致性、磁特性等性质,从实验角度分析了加热电流、加热时间、真空度、保护气体充气量等对材料相成份、性能的影响。