鐵基非晶納米晶磁性能的研究和應(yīng)用.pdf

1、本論文對(duì)Fe-Co-B-Si-Nb和Fe-Zr-B合金的玻璃形成能力(GFA)和熱穩(wěn)定性、非晶合金的制備以及納米晶合金的制備方法和形成過程進(jìn)行了研究。用非晶晶化法對(duì)非晶態(tài)合金進(jìn)行等溫退火，獲得了大塊非晶基體上均勻分布有納米晶相的合金材料；并對(duì)非晶合金和納米晶合金的磁性能、傳感性能以及互感性能進(jìn)行了研究和探討。 論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：①金屬玻璃的制備。采用單輥旋鑄(melt-spinning)法制備出了寬約2mm厚約40

2、μm的非晶Fe88Zr8B4合金條帶；銅模注射(coppermouldinjectioncasting)法制備出了直徑為2mm的桿狀非晶Fe36Co36B20Si4Nb4合金；銅模吸鑄(coppermouldsuckingcasting)法制備出了內(nèi)徑是3mm,外徑是4mm的管狀非晶Fe36Co36B20Si4Nb4合金，該工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)是所制金屬玻璃管的一維主散熱方向?yàn)閺较?，軸向厚度幾乎不受限制，而直接鑄造成型的方法所制備的試樣軸向厚

3、度一般都在1～2mm左右，銅模吸鑄法使得生產(chǎn)大的軸向厚度的Fe-基磁性金屬玻璃管成為現(xiàn)實(shí)。②納米晶的制備。運(yùn)用非晶晶化法中的等溫退火的方法對(duì)非晶Fe36Co36B20Si4Nb4合金分別進(jìn)行了580℃和660℃，保溫60min、120min、18min0、240min以及300min等溫退火，獲得了大塊非晶基體上均勻分布有納米晶相的合金材料。非晶晶化法的特點(diǎn)是成本低，產(chǎn)量大，界面清潔致密，樣品中無(wú)微孔隙，晶粒度變化易控制，并有助于研究納

4、米晶的形成機(jī)理及用來(lái)檢驗(yàn)經(jīng)典的形核長(zhǎng)大理論在快速凝固條件下應(yīng)用的可能性。③結(jié)構(gòu)及性能分析。采用差示掃描量熱法(DifferentialScanningCalorimetry,DSC)、X射線衍射(X-rayDiffraction，XRD)、透射電子顯微鏡(TransmissionElectronMicroscope，TEM)分析研究了非晶態(tài)軟磁合金的玻璃形成能力(GFA)、熱穩(wěn)定性、晶化情況以及納米晶的晶化和結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明非晶Fe36C

5、o36B20Si4Nb4合金在加熱過程中，發(fā)生晶化過程和相應(yīng)的晶化相組成物為：Am→Am′+α-Fe+Fe2B→Am″+α-Fe+Fe2B+Fe3B+Co3B→Am′′′+α-Fe+Fe2B+Fe3B+Co2B+Co4B。此外，還測(cè)量了非晶合金和納米晶合金的磁性能，并分析了其發(fā)生改變的原因。④傳感性能和互感性能的測(cè)試。分別將傳統(tǒng)的磁芯材料坡莫合金、非晶Fe36Co36B20Si4Nb4合金以及納米晶Fe36Co36B20Si4Nb4合金