Fe基非晶、納米晶薄帶的介觀結(jié)構(gòu)及特性研究.pdf

1、非晶、納米晶材料由于其獨(dú)特的組織結(jié)構(gòu)、高效的制備工藝、優(yōu)異的材料性能和廣闊的應(yīng)用前景，一直受到材料科學(xué)工作者和產(chǎn)業(yè)界的特別關(guān)注。在過去的四十幾年中，伴隨著非晶態(tài)材料基礎(chǔ)研究、制備工藝和應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的不斷進(jìn)步，各類非晶態(tài)材料已經(jīng)逐步走向?qū)嵱没?，特別是非晶、納米晶軟磁合金帶材在電力和電子等領(lǐng)域開始獲得廣泛應(yīng)用。而后來在該類材料中發(fā)現(xiàn)了巨磁阻抗(GMI)效應(yīng)，為開發(fā)高靈敏度磁敏傳感材料提供了新途徑，更成為該領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。因此，研究非晶

2、、納米晶軟磁薄帶材料中的微結(jié)構(gòu)、磁結(jié)構(gòu)對(duì)巨磁阻抗效應(yīng)的影響具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。 本文系統(tǒng)地研究了Fe735Cu1Nb3Si13.5B9非晶、納米晶薄帶的巨磁阻抗效應(yīng)、退火溫度對(duì)材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的影響、Fe基合金薄帶的形狀各向異性以及其對(duì)材料巨磁阻抗效應(yīng)的影響等，主要研究結(jié)果如下： 1.通過對(duì)FeCuNbSiB納米晶薄帶的縱向驅(qū)動(dòng)巨磁阻抗效應(yīng)特性的研究發(fā)現(xiàn)，存在兩個(gè)特征頻率fr0、frmax，磁阻抗曲線形狀由驅(qū)動(dòng)電

3、流頻率f與它們的相對(duì)關(guān)系決定。在驅(qū)動(dòng)電流頻率f＜fr0和f＞frmax情況下，影響磁阻抗的主要因素是材料的軟磁特性。驅(qū)動(dòng)電流頻率在fr0＜f＜frmax區(qū)間時(shí)，阻抗頻譜曲線阻抗峰的移動(dòng)和增高是影響磁阻抗的主要因素。 2.以一種新的觀測(cè)手段——利用原子力顯微鏡(AFM)觀測(cè)薄帶斷口的形貌，對(duì)經(jīng)不同溫度退火的FeCuNbSiB合金薄帶的介觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，同時(shí)結(jié)合X射線衍射等觀測(cè)手段，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同溫度退火的FeCuNbSiB合金

4、薄帶的斷口呈現(xiàn)不同的介觀結(jié)構(gòu)，如310℃退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄帶在其厚度方向上，存在明顯的結(jié)構(gòu)差異；540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9納米晶薄帶在其厚度方向上沒有明顯的結(jié)構(gòu)差異，為均勻分布在非晶基底上的納米晶粒。而這是由于單輥快淬法制備Fe基非晶合金薄帶時(shí)引入的內(nèi)應(yīng)力在厚度方向上存在梯度分布；隨著退火溫度的升高，內(nèi)應(yīng)力的釋放，薄帶的結(jié)構(gòu)差異逐漸消除。 3.初步探討了形狀各向異性對(duì)