HITPERM纳米合金结构及结构缺陷的正电子湮没寿命研究

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HITPERM型软磁合金Fe(Co)-M-B-Cu (M=Mb、Zr、Hf)具有优异的高温软磁性能,是目前软磁材料开发的热点之一。本文采用x射线衍射、穆斯堡尔谱、正电子湮没寿命谱、透射电子显微镜及差热分析等实验手段,对淬态非晶合金(Fe1-xCox)86Hf7B6Cu1中频磁脉冲处理前后的微结构、结构缺陷进行了研究。主要工作归纳如下:对(Fe1-xCox)86Hf7B6Cu1合金进行了成分设计,使用真空电弧炉冶炼获得母合金,采用熔体单辊急冷法制备了(Fe1-xCox)86Hf7B6Cu1(x=0.3~0.6)非晶合金薄带,薄带厚度约25μm,宽度约2mm。使用X射线衍射、透射电镜、穆斯堡尔谱等多种手段对制备的淬态合金薄带进行分析表征。X射线衍射曲线表现为一漫散的衍射峰;电镜照片中衍射呈现宽化的漫散环状结构,且基体形貌衬度均匀;穆斯堡尔谱为不对称的展宽的六线谱,且第2、5峰峰高明显大于第1、6峰峰高。可以证明制备的制备态合金薄带为完全非晶。对非晶薄带进行了中频脉冲磁场处理,脉冲磁场参数为:磁场强度100-250Oe,脉冲频率500-2000Hz,脉冲时间5~20min。实验表明中频磁脉冲处理可实现(Fe1-xCox)86Hf7B6Cu1非晶合金的单相纳米晶化,析出的晶化相为α-Fe(Co),弥散分布于剩余非晶基体相之中,构成所谓的双相纳米晶合金。经中频磁脉冲处理后,试样的激活能较淬态时的有所升高。正电子湮没寿命谱采用快—快符合ORTEC系统进行测量,将所测得的寿命谱分解为3个指数衰减成分进行拟合解谱,得到正电湮没寿命τi以及与之对应的湮没强度Ii(i=1、2、3)。其中τ1对应于单空位(或类单空位)中的正电子湮没,τ2对于空位团中的正电子湮没,τ3主要归因于源表面、样品内表面或者源与样品之间的空隙等处正电子湮没。研究表明,经不同条件的中频磁脉冲处理后,合金的各正电子湮没寿命值τi总体上均呈现出下降的趋势,各寿命成分所对应的强度Ii亦发生较小幅度的波动。
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