高硅纳米晶合金结构与磁性能的研究

发布时间：2020-07-07 21:25

【摘要】：本文主要研究了退火温度以及Co元素和Al元素对(Fe1-xCox)74.5Nb2Si17.5B5Cu1(x=0,0.1,0.5)和Fe73.5-xAlxSi17.5B5Cu1Nb3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)系列合金的磁性能和结构的影响。文中主要运用的实验方法包括:运用差式扫描热量法(DSC)测量非晶合金的晶化温度;运用X射线衍射分析技术(XRD)对非晶及不同温度退火后得到纳米晶合金的微观结构进行分析;运用静态磁性测量仪测量合金的各个磁参数,主要包括矫顽力Hc,初始磁导率μi,饱和磁感应强度Bs和最大磁导率μmax等;运用阻抗分析仪测量纳米晶合金的初始磁导率随温度的变化曲线(μi-T曲线)进而对纳米晶合金的高温磁性能进行研究。实验结果表明,用Co部分替代Fe74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金中的元素Fe后,非晶相和晶化相的居里温度都提高了,晶化间隔温度也有一定的提高。对于500°C到650°C退火的(Fe0.9Co0.1)74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金,最优的高温软磁性能在600°C退火时取得。尽管600°C退火的室温磁导率μi没有Fe74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金的高,但当温度从520°C升到670°C时(Fe0.9Co0.1)74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金的磁导率μi比Fe74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金的要高很多,促进了合金在高温的应用。经过不同的温度退火之后,(Fe0.9Co0.1)74.5Nb2Si17.5B5Cu1合金的磁导率随温度变化的曲线有一个的共同特征:从室温开始磁导率μi先增加,增加到一个最大值,最大值的温度随着退火温度的变化而变化,然后再下降,μi-T曲线的形状不同于一般的FeCo基合金的。Fe73.5-x AlxSi17.5B5Cu1Nb3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)系列合金的晶化间隔温度比较大,在208°C到234°C之间,这说明Si含量的提高,对增加晶化间隔温度是很有效的。而且随着Al含量的升高,合金第一晶化温度下降,第二晶化温度升高,所以晶化间隔温度变大。对不同温度退火后的样品进行磁性测量,结果显示:当元素Al含量为0.8时,样品表现出最优的室温磁性,矫顽力Hc较低为1 A/m,饱和磁感应强度Bs较高为1.13 T,初始磁导率μi和最大磁导率μmax都比较高分别为35,000和128,000。Fe72.7Al0.8Si17.5B5Cu1Nb3合金在650°C退火后,也表现出较好的高温软磁特性,10 KHz下的磁导率μi大于2800且能维持到500°C。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG132.27
【图文】：

图 1-1. 1kHz 下软磁材料的磁导率与饱和磁感应强度的关系.3.2 纳米晶软磁合金中各元素作用纳米晶合金中的元素按其作用可分为铁磁性元素、非晶形成元素和纳米晶形

单辊熔体急冷法制备非晶条带示意图

图 2-2 管式真空退火炉功能模块原理图架架主要是由一根圆柱形的中空的耐高温不锈钢钢管、一个铁皮箱子、、一个样品盒，还有一个密封钢管的圆形钢盘组成。圆柱形的钢管的

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本文编号：2745628