磁导航磁芯用软磁钴基非晶合金的制备及其软磁性能研究

发布时间：2020-03-20 20:56

【摘要】：射频消融技术中的磁导航定位系统可以在手术过程中避免无效损伤,增加消融手术的有效性、稳定性和安全性,而该系统中磁芯材料的软磁性能决定了磁导航定位系统的灵敏度和精度。钴基非晶合金除了具有优异的力学性能、耐腐蚀性能外,还表现高的磁导率、低的矫顽力和较高的饱和磁感应强度,是一种优异的软磁材料,可用于射频消融技术中的磁导航定位系统的磁芯细丝的制备。因此,本论文以具有良好的软磁性能的C046Fe20B23Si5Nb6为研究对象,通过调整Fe/Co相对含量、制备工艺和热处理工艺对C046Fe20B23Si5Nb6合金非晶形成能力及软磁性能进行优化,为湖南埃普特医疗器械有限公司开发出软磁性能优异的用于磁导航定位系统的磁芯材料。该论文的主要研究内容和结果如下:(1)研究了 Fe/Co的相对含量对Co(46+x)Fe(20-x)B23Si5Nb6合金非晶形成能力及软磁性能的影响,结果表明,Fe的含量为16%时,Co(46+x)Fe(20-x)B23Si5Nb6合金的非晶形成能力最强,热稳定性最好,其过冷液相区(ΔTx)为40.80℃,同时该非晶合金表现出最佳的软磁性能,其饱和磁化强度和矫顽力分别为80.96 emu/g、20.53 G。(2)采用单辊甩带法、铜模吸铸法和熔体抽拉法制备了 Co50Fe16B23Si5Nb6合金非晶,并研究了冷速对Co50Fe16B23Si5Nb6合金非晶热力学特性及软磁性能的影响。结果表明,随着冷却速率的增加,该非晶合金的玻璃转化温度Tg、过冷液相区AT、过冷液相区的焓值ΔH呈现增加的趋势,同时,非晶合金的的饱和磁感应强度和矫顽力呈现逐渐降低的趋势。(3)在不同温度下对Co50Fe16B23Si5Nb6合金进行了等温退火处理,研究了退火温度和退火时间对非晶合金显微组织与软磁性能的影响。结果表明,经过570和620℃退火后,合金仍保持非晶态,铸态合金的内应力得以消除,非晶合金的软磁性能得以改善;700℃退火后,合金发生了部分晶化,析出了 Fe23B6相;800℃退火后,合金发生完全晶化,主要晶化相为Fe23B6、Fe2B和Fe3Si相,晶化相的析出和长大会导致合金的软磁性能下降;在620℃退火5 min后,合金具有最小的矫顽力(0.61 G)和最大的饱和磁化强度(84.26 emu/g),表现出最好的软磁性能。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM271.2;TG139.8

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本文编号：2592184