Finemet型纳米晶软磁合金的双团簇特征与成分优化
本文选题:Finemet纳米晶合金 切入点:“双团簇”模型 出处:《金属学报》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:基于Finemet合金的成分及其非晶前驱体的晶化特征,提出了Finemet型合金的"双团簇"结构模型和团簇式成分,即Finemet合金的非晶前驱体可看作由2类团簇结构构成:一种为基于a-Fe(Si)有序固溶体(例如Fe_3Si相)的[Si-Fe_(14)](Cu_(1/13)Si_(12/13))_3弱稳定团簇结构;另一种为对应于Fe-B-Si-Nb系块体非晶合金的[(Si,B)-B_2(Fe,Nb)_8]Fe强稳定团簇结构。将2种团簇成分式按等比例混合,设计并制备了多个新成分合金。热分析和磁性测量结果表明,所有成分的非晶样品均显示多峰晶化特征,其中,[(Si_(0.8)B_(0.2))-B_2Fe_(7.2)Nb_(0.8)]Fe+[Si-Fe_(14)](Cu_(1/13)Si_(12/13))_3(即Fe_(74)B_(7.33)Si_(15.23)Nb_(2.67)Cu_(0.77))非晶两晶化峰的峰间距(ΔT_p=T_(p2)-T_(p1))最大,约为192 K。该非晶样品在813 K等温退火60 min后获得典型的纳米晶/非晶复相结构,其饱和磁化强度B_s约为1.26 T,矫顽力H_c约为0.5 A/m,1 k Hz下的有效磁导率m_e约为8.5×10~5。新成分纳米晶合金的综合软磁性能均优于典型成分为Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_3的已有Finemet纳米晶合金。
[Abstract]:Based on the composition of Finemet alloy and the crystallization characteristics of amorphous precursor, the "double cluster" structure model and cluster composition of Finemet alloy are proposed. That is, the amorphous precursor of Finemet alloy can be regarded as two kinds of cluster structure: one is [Si-FeS 14] based on a-FeSi-based ordered solid solution (such as Fe_3Si phase); The other is a strong stable cluster structure corresponding to Fe-B-Si-Nb bulk amorphous alloy. Two kinds of cluster compositions are mixed in the same proportion, and several new composition alloys are designed and prepared. The results of thermal analysis and magnetic measurement show that, The amorphous samples of all components show multi-peak crystallization characteristics, in which the maximum peak spacing of amorphous peaks (螖 T _ p _ T _ 2T _ 2T _ T _ T _ T _ 1T _ 1T _ 1T _ 2T _ 1T _ 1T _ 2T _ 2T _ 1T _ 1T _ 1 / T _ 2K _ 1T _ 1T _ 1 / T _ 2K _ 1 / T _ 2K _ T _ 2T _ 1T _ 1 _ _ _ (_ _ _ of _ _ _ of _ _ _ of _ _ _. The saturation magnetization B _ s is about 1.26 T, and the effective permeability m _ e is about 8.5 脳 10 ~ (5) when the coercivity H _ (C) is about 0.5 A / m ~ (-1) kHz. The comprehensive soft magnetic properties of the new composition nanocrystalline alloys are better than those of the existing Finemet nanocrystalline alloys with typical Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_3 composition.
【作者单位】: 江苏科技大学材料科学与工程学院;西北工业大学凝固技术国家重点实验室;大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目Nos.51671045,51601073 国际热核聚变实验堆计划项目Nos.2013GB107003和2015GB105003 中央高校基本科研业务费项目No.DUT16ZD209 西北工业大学凝固技术国家重点实验室开放课题项目No.SKLSP201607~~
【分类号】:TG139.8
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