D-02多铁性材料
常用工程材料最终

高分子复合材料广泛应用于建筑、汽 车、航空航天、电子等领域,可以提 高材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐 蚀性等性能。
高分子复合材料的制备方法包括物理 和化学方法,如共混、增强、交联等。
高分子纳米材料
高分子纳米材料是一种新型的纳米级材料,具有尺寸小、比表面积大、 表面效应显著等特点。
高分子纳米材料的制备方法包括自组装、模板合成、化学气相沉积等。
碳纤维复合材料具有高强度、 高刚性、轻量化的特点,广泛 应用于航空、航天、汽车、体 育器材等领域。
碳纤维复合材料的缺点是制造 成本较高,加工难度较大。
树脂基复合材料
树脂基复合材料是以树脂为基体,加入增强材料、填料、颜料等经过加工而成的复 合材料。
树脂基复合材料具有轻量、高强度、高耐久性的特点,广泛应用于建筑、汽车、船 舶等领域。
等领域。
高分子合成材料的种类繁多,包 括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等 塑料,以及合成橡胶和合成纤维
等。
高分子合成材料的生产过程中需 要使用聚合反应,通过控制反应 条件和添加各种添加剂来调节材
料的性能。
高分子复合材料
高分子复合材料是由两种或两种以上 材料组成的新型材料,通过将不同的 材料组合在一起,可以发挥各自的优 势,提高材料的综合性能。
导电材料
导电材料
用于传输电流,导电材料应具有较低的电阻和较高的电导率。
导电材料的种类
包括金属、石墨烯、导电聚合物等。这些材料广泛应用于电线电缆、 电池、电磁屏蔽等领域。
导电材料的性能要求
需要具有良好的导电性能、机械性能、化学稳定性和环境适应性。
磁性材料
磁性材料
01
用于产生磁场或受到磁场作用,磁性材料应具有较高的磁导率
应用领域
02 碳钢

温 度 T
T1
Cu
wNi%
xL
44
xα
Cu-Ni系合金是一种无限固溶体
Cu
wNi%
Ni
Cu
wNi%
x
Ni
45
设 T1 温度下 I 合金的总质量为 M,液、固相质量分别 为ML和Mα,则有:
二、Fe-Fe3C相图分析
M L M M M L xL M x M x
第二章
• • • • • • •
碳钢
碳钢: 以 铁 和 碳 两种元素为主要成分的合金 纯铁的组织和性能 铁碳合金中的相和组织组成物 Fe-Fe3C相图 杂质元素对钢性能的影响 钢锭的组织和缺陷 压力加工对钢组织和性能的影响 碳钢的分类和牌号及用途
1
第一节 纯铁的组织和性能 一、纯铁的结晶
结晶:物质由液体变成晶体的过程
BCC FCC
铁(-Fe)、钨(W) 、铬(Cr)、 钼(Mo)、钒(V)等 铝 (Al) 、铜 (Cu) 、银 (Ag) 、金 (Au) 、 镍(Ni)、铅(Pb)、铁(-Fe)等 钛(Ti)、锆(Zr)、镁(Mg)、锌(Zn)等
90% 的 金 属 具 有 下述三种晶体结 构之一
HCP
晶体结构与材料性能: (一般规律)面心立方的金 属塑性最好,体心立方次之,密排六方的金属较差。
奥氏体的晶体结构 — fcc 奥氏体的最大固溶度 — 2.11% (1148℃)
30
4. 固溶强化 5. 铁素体和奥氏体的力学性能特点
(与纯铁相比)
形成置换固溶体 间隙固溶时的晶格畸变
二、铁和碳形成化合物 — 渗碳体 Fe3C 1. 渗碳体的晶体结构 晶体结构 复杂 正交 熔点高 1227℃
第三章 铁 金属材料(单元解读)高一化学(人教版2019必修第一册)

03 教学策略
教学内容
教学策略
2.从物质类别和元素价态视角构建铁元素知识结构和认知模型 铁元素是典型的变价金属元素,且涉及物质种类较多,学生学习过程 中会感觉知识零乱,不系统。教学中可先引导学生回顾旧知,再依次列出 铁、氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、氯化铁、硫酸亚铁等价
一、铁及 态物质,再从物质类别和铁元素化合价两个维度形成建构化的物质框架。 其化合物 借助学习钠及其化合物的思路和方法,以及物质分类、离子反应、氧化还
01 教材解读
【单元解读】
本单元第二节介绍了铁合金、铝合金和新型合金材料,最后介绍了物质的量在 化学方程式计算中的应用。铁合金是重要的金属材料,教材编排金属材料内容是鉴 于金属材料在国计民生中有着广泛的应用,同时反映化学在生产、生活实际的联系。 通过了解金属材料的重要作用和面临的挑战,可以激发学生的爱国热情和社会责任 感。课程标准没有把铝作为本单元典型的金属元素介绍铝及其化合物,但在“原子 结构与元素周期律”中提到了铝元素,本单元只是基于铝和铝合金也是常用的金属 材料与铁合金一起编排进行学习,从金属材料的腐蚀与保护的视角,介绍了铝与酸、 碱的反应,氧化铝与酸、碱的反应,以及两性氧化物的概念等。教材最后编排“物 质的量在化学方程式计算中的应用”内容,主要是为了分散教学的难点。
教材首先介绍了金属材料的分类和合金的优良性能,从微观上分析了合金 性能不同于金属的原因,体现了宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
铁合金介绍了生铁和钢、碳素钢、合金钢的组成、性能等。引导学生阅读 资料卡片内容,可提高学生的社会责任感。铝和铝合金由于课程标准中没有要 求系统介绍铝及其化合物的知识,因此,教材只从材料的角度介绍了铝、氧化
3.通过探究铝、氧化铝的性质及转化,认识两性氧化物,丰富对金
铁电材料和反铁电材料

05
CATALOGUE
铁电材料与反铁电材料的前沿研究
多铁性材料的研究
多铁性材料是指同时具有铁电性和磁性的复合功能材料,其研究主要集中在探索 新型多铁性材料、提高材料的性能以及开发多铁性材料在电子器件和存储器等领 域的应用。
目前,科研人员正在研究如何通过合成和制备技术,获得具有优异性能的多铁性 材料,如高居里温度、高自发极化、低损耗等特性,以满足实际应用的需求。
性能优化与改性
铁电材料的性能优化
通过调整材料的化学组成、制备工艺和后处理方法,可以显 著提高铁电材料的各项性能指标,如自发极化、机电耦合系 数和居里温度等。这些优化措施有助于扩大铁电材料在电子 、信息、能源等领域的应用范围。
反铁电材料的性能改进
与铁电材料类似,反铁电材料的性能也可以通过优化合成工 艺和调整化学组分来提高。例如,通过引入掺杂元素或改变 晶体结构,可以增强反铁电材料的稳定性、提高其抗疲劳性 能和降低漏电流等。
铁电材料在电场作用下发生形变,形变量 与电场强度之间呈线性关系。
压电性
热电性
铁电材料在压力作用下产生电荷,电荷量 与压力之间呈线性关系。
铁电材料在温度梯度作用下产生电荷,电 荷量与温度梯度之间呈线性关系。
铁电材料的应用
传感器
利用铁电材料的压电性和热电性 等特点,制作出各种传感器,用 于测量压力、温度、加速度等物
03
CATALOGUE
铁电材料与反铁电材料的比较
结构比较
铁电材料
具有自发极化,在一定温度范围 内表现出电偶极矩的晶体。常见 的铁电材料有钛酸钡、锆钛酸铅 等。
反铁电材料
在一定温度范围内表现出相反的 电偶极矩,即反铁电态的晶体。 常见的反铁电材料有硫酸铵、硫 酸钠等。
20.10.8-02耐热铸铁材料分类及适用温度

耐热铸铁材料分类及适用温度20.10.8李明雷(北京创利通达科技有限公司)根据Fe−Fe3C相图可以确定合金的浇注温度,一般在液相线ABCD以上50~100℃。
从相图上可以看出,纯铁和共晶白口铸铁的铸造性能最好,它们的凝固温度区间最小,因而流动性好,分散缩孔少,可以获得致密的铸铁。
所以,铸铁在生产上总是选在共晶成分附近,即碳的质量分数4.3%附近。
①硅系耐热铸铁:使用温度≤850℃,含硅5%~6%,但其机械性能低,只能制造受力较低的耐热零件。
硅系耐热铸铁是历史最悠久的一种材料。
片状石墨中硅铸铁,随硅含量的增加,室温机械性能下降,含Si>6.5%时急剧下降。
但碳、硅总量是个恒值,如果Si高,则C就会排出,这一点要特别注意。
中硅耐热铸铁:RTSi-5.5;含铬耐热铸铁:RTCr-0.8, RTCr-1.5;②铝系耐热铸铁:使用温度≤900℃,耐热性较好,可制作各种加热炉的炉底板,但机械性能很差,且铝易氧化并形成夹渣。
铝系耐热铸铁,随含Al量的增加,耐热性也不断增加。
但因为机械性能很低、脆性很大、加工性能很差,所以使用范围不大。
③高铬耐热铸铁:一般来说,铬含量为0.5%~2%,工作温度愈高,则铬含量应愈高。
铬含量为26%~30%时,耐热温度为1000℃,铬含量为32%~36%时,耐热温度为1150℃,且机械性能保持较高。
常用牌号:RTCr16、RTCr28;铬系耐热铸铁,提高碳含量有利于提高耐磨性、耐热性;提高含硅量会提升抗氧化,但却降低了高温强度,降低了热稳定性,所以含Si量一般不超过4%。
④镍系耐热铸铁高镍奥氏体铸铁,由于良好的抗热冲击,高温强度和抗蠕变强度,以及良好的耐热性等,愈来愈引起国内的重视。
又由于它有室温及高温下良好的冲击韧性,能防止脆断,用它来代替硅系、硅铝系和铬系耐热铸铁是大有可为的。
片状石墨高镍铸铁:F41000、F41002、F41006;球状石墨高镍铸铁:D-2B、D-2M、D-5S;D-2B:使用温度≤760℃,具有良好的耐腐蚀性、耐冲蚀性和耐磨损性,适用于泵、压缩机、涡轮增压器壳体和排气歧管;D-2M:使用温度≥-170℃,在低温下可以保持室温力学特性。
各国金属材料牌号表示方法简介

英国金属材料牌号表示方法简介一、 BS标准有色金属牌号表示方法英国标准化学会( BSI)制定的标准(BS)为英国国家标准。
BS标准的有色金属牌号表示方法、铝镁及铝镁合金状态代号及名称见下列各表。
日本金属材料牌号表示方法一、日本有色金属的牌号表示方法日本 JIS 标准编号由 JIS 、字母类号、数字类号、序号和制定年份组成。
牌号基本上由材料类别字母代号、数字组和产品形状代号组成。
有关金属材料的牌号表示方法、产品形状代号、铜材和铝材的状态代号分别见下列各表。
JIS 标准中有色金属牌号有色金属产品形状代号及名称有色金属及其合金牌号(代号)有色金属加工产品状态代号表示方法美国金属材料牌号表示方法简介一、美国有色金属的牌号表示方法1. 某些有色金属及合金的牌号表示方法美国有色金属牌号中涉及的标准比较多,主要有如下几种:ANSI 美国国家标准AMS 航天材料规格(美国航空工业最常用的一种材料,由 SAE制定)ASTM 美国材料与试验协会标准MIL 美国军用标准QQ 美国联邦政府标准RWMA 美国电阻焊接机制造商协会标准SAE 美国机动车工程师协会标准1975 年起美国又采用了铝业协会( AA )、铜业发展协会( CDA )表示方法。
美国材料与试验协会和美国机动车工程师还共同研究制定了“金属和合金统一数字编号系统( UNS 系统)”。
合金元素字母代号及名称、某些有色金属及合金的牌号表示方法见下列各表。
某些有色金属及合金的牌号 s2. UNS 编号系统UNS 是“ UNIFIED NUMBERING SYSTEM ”(统一编号系统)的缩写。
这是由美国机动车工程师学会( SAE )和美国材料与试验协会( ASTM )于 1967 年共同开始设计的一种简便的编号系统,其目的在于代替或补充现行各标准组织的材料牌号系统和各生产厂的商品名称。
目前该编号系统已在 SAE 和 ASTM 标准中形成文件加以详细说明。
其 SAE 标准号为 T1086 ; ASTM 标准号为 E527 。
铁氧体磁性材料

矩磁材料是指一种具有矩形磁滞回线的铁氧体材料,如图4所示。磁滞回线是指外磁场增大到饱和场强+Hs后, 由+Hs变到-Hs再回到+Hs往返一周的变化中,磁性材料的磁感应强度也相应由+Bs,变到-Bs再回到+Bs,所经历 的闭合循环曲线。最常用的矩磁材料有镁锰铁氧体Mg-MnFe2O4和锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等。
将混合后的配料在高温炉中加热,促进固相反应,形成具有一定物理性能的多晶铁氧体。这种多晶铁氧体也 称为烧结铁氧体。这种预烧过程是在低于材料熔融温度的状态下,通过固体粉末间的化学反应来完成的固相化学 反应。在固相反应中,一般来说,铁氧体所用的各种固态原料,在常温下是相对稳定的,各种金属离子受到品格 的制约,只能在原来的结点作一些极其微小的热振动。但是随着温度的升高,金属离子在结点上的热振动的振幅 越来越大,从而脱离了原来的结点发生了位移,由一种原料的颗粒进入到另一种原料的颗粒中。形成了离子扩散 现象。
这种材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、机以及各种仪表的磁铁,而且在污染处理、 医学生物和印刷显示等方面也得到了应用。
硬磁铁氧体材料是继铝镍钻系硬磁金属材料后的第二种主要硬磁材料,它的出现不仅节约了镍、钻等大量战 略物资,而且为硬磁材料在高频段(如电视机的部件、微波器件以及其他国防器件)的应用开辟了新的途径。
软磁铁氧体主要用作各种电感元件,如滤波器磁芯、变压器磁芯、天线磁芯、偏转磁芯以及磁带录音和录象 磁头、多路通讯等的记录磁头的磁芯等。
一般软磁铁氧体的晶体结构都是立方晶系尖晶石型,应用于音频至甚高频频段(1千赫-300兆赫)。但是具 有六角晶系磁铅石型晶体结构的软磁材料却比尖晶石型的应用频率上限提高了好几倍。
D-02.多铁性材料

主题:氧化物功能调控 主持人:郭杭闻 15:35-16:05 D02-34(Invited) 功能氧化物的离子调控 于浦 清华大学 16:05-16:35 D02-35(Invited) Ionic liquid gel gating control of magnetism for flexible spintronics 刘明 西安交通大学 16:35-17:05 D02-36(Invited) 铁谷性的多种起源和相关奇特物性 段纯刚 华东师范大学 17:05-17:17 D02-37(Oral) 光栅结构锰氧化物超晶格的光磁电调控 裴环宇,张云婕,郭蜀晋,任丽霞,闫虹,陈长乐,金克新, 罗炳成 西北工业大学 17:17-17:29 D02-38(Oral) 共掺杂 TiO2 的巨介电机理探究及储能应用 魏贤华 1,杨超 1,郝建华 2 1.西南科技大学 2.香港理工大学 单元 D02-6:7 月 16 日上午 主题:畴及多场耦合 主持人:郑仁奎 地点:会议中心1G02会议室
15:30-17:30
墙展
西北工业大学 单元D02-5:7月15日下午 主题:铁电陶瓷 主持人:柴一晟 地点:会议中心1G02会议室 13:30-14:00 D02-29(Invited) Ruddlesden-Popper 结构 Sr3Sn2O7 基陶瓷的一级杂化非本 征铁电相变 刘小强,鲁涓涓,陈湘明 浙江大学 14:00-14:30 D02-30(Invited) 铁酸铋陶瓷的铁电与应变性能研究 吴家刚 四川大学 14:30-15:00 D02-31(Invited) AgNbO3 无铅反铁电陶瓷及其储能性能 李敬锋 清华大学 15:00-15:12 D02-32(Oral) Nd 置换 BiFeO3 多铁性陶瓷的结构演变以及铁电、磁性能 陈静,高庭庭,陈湘明 浙江大学 15:12-15:24 D02-33(Oral) Ca3Mn2O7 的铁电与光学性质研究 刘美风 1,王煜 1,张杨 2,王秀章 1,董帅 2,刘俊明 13 1.湖北师范大学 2.东南大学 3.南京大学 15:24-15:35 茶歇
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分会主席:董帅、殷月伟、马静、张金星、刘俊明 单元D02-1:7月13日下午 主题:多铁性材料 主持人:董帅 地点:会议中心会议室1G02 13:30-14:00 D02-01(Invited) 六角铁氧体多铁性材料新体系探索 陈湘明,刘娟,孙土来,刘小强,田鹤,高庭庭 浙江大学 14:00-14:30 D02-02(Invited) Stacking Fault in Polar Magnet Zn2FeNbO6 李满荣 1 ,韩艺丰 1 ,吴枚霞 1 , David Walker2 , Martha Greenblatt3 1.中山大学 2.Columbia University 3. Rutgers, the State University of New Jersey 14:30-15:00 D02-03(Invited) DyCrO4 高压相大线性磁电耦合效应及场诱导的铁磁铁电 龙有文 中国科学院物理研究所 15:00-15:30 D02-04(Invited) 几种激发态电荷输运有机体的多铁性研究 袁国亮 南京理工大学 15:30-15:45 茶歇 09:30-10:00 D02-11(Invited) Unique Properties of 2D Ferroelectric CuInP2S6 王峻岭 新加坡南洋理工大学 10:00-10:30 D02-12(Invited) 氢键铁电/多铁体系研究 吴梦昊 1,陆成亮 1,傅华华 1,董帅 2,刘俊明 3 1.华中科技大学 2.东南大学 3.南京大学 10:30-10:45 茶歇
单元D02-5:7月15日下午 主题:铁电陶瓷 主持人:柴一晟 地点:会议中心会议室1G02 13:30-14:00 D02-29(Invited) Ruddlesden-Popper 结构 Sr3Sn2O7 基陶瓷的一级杂化非本 征铁电相变 刘小强,鲁涓涓,陈湘明 浙江大学 14:00-14:30 D02-30(Invited) 铁酸铋陶瓷的铁电与应变性能研究 吴家刚 四川大学 14:30-15:00 D02-31(Invited) AgNbO3 无铅反铁电陶瓷及其储能性能 李敬锋 清华大学 15:00-15:12 D02-32(Oral) Nd 置换 BiFeO3 多铁性陶瓷的结构演变以及铁电、磁性能 陈静,高庭庭,陈湘明 浙江大学 15:12-15:24 D02-33(Oral) Ca3Mn2O7 的铁电与光学性质研究 刘美风 1,王煜 1,张杨 2,王秀章 1,董帅 2,刘俊明 13 1.湖北师范大学 2.东南大学 3.南京大学 15:24-15:35 茶歇
主题:磁电异质结 主持人:宋成 15:45-16:15 D02-05(Invited) 多铁异质结构磁性和电输运的电场调控 赵永刚 清华大学 16:15-16:45 D02-06(Invited) BiFeO3/LSMO 异质结中电磁耦合的界面调控 易迪 1,3,于浦 2,3,Ramamoorthy Ramesh3 1.斯坦福大学 2.清华大学 3.加州大学伯克利分校 16:45-17:15 D02-07(Invited) 磁性复杂氧化物界面的多铁性质 郭杭闻 复旦大学 17:15-17:27 D02-08(Oral) 铁电隧穿互补阻变开关的制备与性能研究 温峥 青岛大学 单元D02-2:7月14日上午 主题:二维磁电 主持人:于浦 地点:会议中心会议室1G02 08:30-09:00 D02-09(Invited) 多层 MoS2 金字塔的铁磁性研究 张璋 华南师范大学 09:00-09:30 D02-10(Invited) Magnetoelectric nanocomposite for soft technology 朱英豪 台湾交通大学
主题:自旋相关 主持人:陆成亮 10:45-11:15 D02-13(Invited) 电流驱动下的反铁磁磁矩翻转:从类场扭矩到抗阻尼扭矩 宋成 1,陈贤哲 1,R. Zarzuela2,张佳 3,Y. Tserkovnyak2, 潘峰 1 1.清华大学 2.UCLA 3.华中科技大学 11:15-11:45 D02-14(Invited) 多铁性异质结构的自旋输运行为 苗君,姜勇,孟康康,吴勇,徐晓光,陈吉堃 北京科技大学 11:45-11:57 D02-15(Oral) 多铁性异质结 FePt/PMN-PT 奇异霍尔效应的电场调控 杨远俊 1,姚迎学 1,罗震林 2,高琛 2,李晓光 2,肖钢 3, 罗林保 1 1.合肥工业大学 2.中国科学技术大学 3.布朗大学 单元D02-3:7月14日下午 主题:磁电器件 主持人:刘明 地点:会议中心会议室1G02 13:30-14:00 D02-16(Invited) 双激励机制磁电能量回收应用 董蜀湘,储昭强,高翔宇,吴金根 北京大学 14:00-14:30 D02-17(Invited) 基于磁电复合和压电电子学耦合的磁调控晶体管 翟俊宜 中科院北京纳米能源与系统研究所 14:30-15:00 D02-18(Invited) 磁电复合材料在磁场传感、 信息记录及微波通讯方面的应用 王志广 1,刘明 1,孙年祥 2,Dwight Viehland3 1.西安交通大学 2.美国东北大学 3.弗吉尼亚理工 15:00-15:30 D02-19(Invited) 基于磁电耦合效应的基本电路元件和非易失性存储器 尚大山,申见昕,孙阳 中国科学院物理研究所 15:30-17:30 墙展
单元D02-4:7月15日上午 主题:电控磁 主持人:高兴森 地点:会议中心会议室1G02 08:30-09:00 D02-20(Invited) 利用 Pt/YIG 界面的临近磁效应实现电场调控 YIG 磁性能的 研究 周子尧,刘明 西安交通大学 09:00-09:30 D02-21(Invited) 多铁自旋阀中的电场调控自旋极化 殷月伟 中国科学技术大学 09:30-10:00 D02-22(Invited) 室温多铁性异质结 BaTiO3/Fe3O4 的制备及其电控磁畴翻转 钟高阔 1,2,安峰 2,谢淑红 2,朱英豪 3,李江宇 1,4 1.中国科学院深圳先进技术研究院 2.湘潭大学 3.台湾国立交通大学 4.美国华盛顿大学 10:00-10:12 D02-23(Oral) 室温多铁性异质结 CTO/SFO 的铁电性和磁电耦合 高庭庭,陈湘明 浙江大学 10:12-10:24 D02-24(Oral) 多铁性纳米结构的电磁性能研究 黄凤珍 茶歇