论文部分内容阅读
Fe82.65Cu1.35Si2B14纳米晶软磁合金是当今饱和磁感应强度Bs最高的材料之一,具有极大的应用前景和价值。但是与传统纳米晶软磁材料相比,该合金两次晶化温度区间?Tx较窄,经过退火后的晶粒尺寸比较粗大,非晶相居里温度Tc较低,材料的高温应用受到了限制,且目前对该材料制备工艺研究不多。为此,本论文重点从以下几个方面进行了研究:(1)在冷却辊转速保持50m/s的情况下,研究了熔体温度(1200、1300、1400℃)对Fe82.65Cu1.35Si2B14淬态合金磁性能的影响规律,并分析了原因;在熔体温度保持1200℃不变的情况下,分别以四种不同的轮辊转速(50、40、30、25 m/s)制备非晶合金薄带,并研究了冷却速度对快淬Fe82.65Cu1.35Si2B14合金结构和性能以及随后退火晶化的影响规律。结果表明,淬态结构对退火后纳米晶合金的磁性能影响较小。(2)通过比较Fe82.65Cu1.35Si2B14与Fe84Si2B14合金的晶化行为发现,前者的两次晶化温度(Tx1、Tx2)均比后者低。使用Kissinger方法计算了两合金的激活能,前者的两次晶化激活能均小于后者,这说明Cu元素的存在促进了晶化的进行,而且有利于软磁性能的提高。在Fe82.65Cu1.35Si2B14合金基础上,使用1at%的Nb、Zr和Ta元素替代合金中的Fe元素,扩大了两次晶化温度的温度区间?Tx。其中,Zr元素的作用最明显,?Tx从原来的91℃增加到155.2℃。在晶化过程中,Nb、Zr和Ta元素的加入均可有效地抑制晶粒的长大,但淬态和退火态的饱和磁化强度Ms均降低。Ta元素抑制晶粒长大的效果最明显,在450℃以下退火,晶粒尺寸始终控制在30nm以下。掺杂Zr元素的合金热稳定性最好,在500℃退火后仍然保持较好的软磁性能。(3)研究了Co含量对(Fe1-xCox)82.65Cu1.35Si2B14(x=0、0.3、0.5、0.7)纳米晶合金结构和磁性随的影响规律。结果表明,Fe82.65Cu1.35Si2B14非晶合金加入Co元素后,一次晶化温度Tx1降低,饱和磁化强度Ms下降,矫顽力Hc略有上升,但非晶相居里温度Tc明显提高。x=0.5的合金具有最佳的高温稳定性,在550℃退火后仍然保持较好的软磁性能。