棒材等離子噴涂制備低居里點鐵磁合金的研究.pdf

1、目前對非晶應(yīng)用研究較多的是非晶的磁性，而在非晶磁性的應(yīng)用上一般希望材料的居里溫度Tc越高越好，因為Tc較高材料的磁性能才比較穩(wěn)定，但是研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)居里溫度低至沸點、室溫甚至冰點附近時，也會有特殊的應(yīng)用。例如，當(dāng)Tc在冰點附近時可以用于輸電導(dǎo)線表面的防覆冰，低居里點鐵磁材料不僅滿足了在冰點條件下除冰的要求，而且在非冰點條件時也不會增加輸電線路的損耗。目前對低居里點除冰材料的處理方法一般是制成防覆冰器件，主要有低居里熱敏防冰套筒和低居里磁熱線

2、，但這兩種方法不僅材料的制備復(fù)雜，同時將其包覆和纏繞在輸電導(dǎo)線表面也是一個巨大的工程。為此，本文采用棒材等離子噴涂的方法制備低居里FeCrB非晶鐵磁材料，研究噴涂參數(shù)和材料成分對FeCrB非晶的形成、熱穩(wěn)定性、居里點和飽和磁化強度等性能的影響；用噴涂的方法制備出具有低居里點的Fe-Ni基鐵磁合金并對其性能進行研究，為等離子噴涂制各低居里點鐵磁合金在輸電導(dǎo)線防覆冰的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　本課題選用工業(yè)原料和高純金屬為母材，通過真空

3、電弧爐制備不同Cr含量的FeCrB母合金，選取不同的棒材直徑和噴涂電壓，以銅板為基體，采用棒材等離子噴涂制備片狀非晶態(tài)合金粉末，采用X射線衍射儀、差示量熱掃描儀和VSM振動樣品磁強計對非晶粉末的組織結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和磁性能等進行表征；同時選取具有低居里點的Fe-Ni基合金(Fe14Ni64Si8B14和Fe54.52Ni34.09Cr10.46Si0.93)進行棒材等離子噴涂，同樣對其性能進行研究。
　　研究結(jié)果表明：采用等離子噴涂

4、制備FeCrB系非晶合金，當(dāng)Cr含量為17％、棒材直徑為3mm、噴涂電壓在60V時，能夠制備出高非晶含量的鐵磁合金，此時Fe63Cr17B20的居里溫度為287.1K，材料在273K時的飽和磁化強度為147.6emu/g、矯頑力為60.40e。棒材直徑越大，制得的材料非晶含量越低，材料的居里溫度、飽和磁化強度和矯頑力也隨之升高；噴涂電壓越大，制得的材料非晶含量越高，材料的居里溫度、飽和磁化強度和矯頑力也隨之降低；當(dāng)Cr含量為17％時制備

5、的材料的非晶含量最高，居里溫度也最低可達到287.1K，當(dāng)Cr含量偏離該含量時，材料的非晶含量降低、居里溫度升高。
　　采用等離子噴涂的方法制備Fe14Ni64Si8B14和Fe54.52Ni34.09Cr10.46Si0.93合金，噴涂后得到的材料均為晶體。噴涂得到的Fe14Ni64Si8B14薄片的居里溫度比噴涂前合金低，為304.3K，材料在273K時的矯頑力為20.1Oe，飽和磁化強度為9.3emu/g。通過等離子噴涂得到