Fe72-xNd7B21Nbx(x=0~4.0)块体合金晶化过程和磁性能的研究

采用铜模吸铸法制备了直径为2mm的Fe_(72-x)Nd_7B_(21)Nb_x(x=0~4.0)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)和多功能物理性质测量系统(PPMS)研究了Nb含量对该体系合金非晶形成能力、晶化行为及磁性能的影响。结果表明:适当的添加Nb有助于提高该体系合金的非晶形成能力,当Nb含量为2.0at%,2.2at%和2.5at%时,可以获得基本为非晶结构的块体合金。Nb含量对该体系合金的晶化行为有着重要影响,Nb含量为2.5at%的合金在晶化过程中能有效抑制非磁性相的析出,增强了晶粒间的交换耦合作用,使得其剩磁得到明显的提高,具有最佳的综合磁性能:B_r=0.63T,H_(ci)=448.97kA/m,(BH)_(max)=36.32kJ/m~3。     

ZrAlCuNiNb合金的非晶形成能力及性能

用X射线衍射(XRD)与示差扫描量热仪(DSC)研究了添加Nb元素对Zr57Al15-xCu15.4Ni12.6Nbx合金的非晶形成能力的影响以及冷却速率对非晶形成的影响，同时研究了形成的块体非晶合金以及热处理后的压缩性能。结果表明：当Nb的摩尔分数达到5％时(即Zr57Al15-xCu15.4Ni12.6Nbx5)，合金具有最强的非晶形成能力，该块体非晶合金的压缩强度达1705MPa，相对压缩率约为0．104％。热处理后，当非晶合金中出现分离相或晶化析出相时，压缩强度将急剧下降。     

Fe64-xCoxNd7B25Nb4（x=0～40）块体合金的晶化过程和磁性能研究

采用铜模吸铸法制备了Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=0～40)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究了该体系合金的非晶形成能力、晶化过程和磁性能。结果表明:Fe64-xCoxNd7B25Nb4(x=0～40)块体合金具有良好的非晶形成能力。在Co含量为0at%～40at%范围内,合金基本为非晶态。该系合金铸态时为软磁性,晶化处理后则表现为硬磁性。随着Co含量的不同,合金的晶化行为和晶化后的产物及对应的磁性能均有明显的变化。不含Co元素时,合金发生两级晶化反应;晶化过程中出现了亚稳相Fe23B6,随着退火温度的升高,Fe23B6分解为Fe3B和α-Fe相。添加Co元素后,合金只发生一级晶化反应。Co含量为20at%的合金在1 003 K退火后,内禀矫顽力高达1 164 kA/m。     

Nb对Zr基块体非晶合金热稳定性、非晶形成能力及机械性能的影响

利用水冷铜模铸造法成功制备了(Zr70Ni10Cu20)90-xNbxAl10(x=0,2,5,7)块体非晶合金,采用XRD,DSC和DTA研究了Nb对该合金体系热稳定性和非晶合金形成能力(GFA)的影响．结果表明,适量Nb的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性．当Nb含量为x=2时,合金具有最宽的过冷液态区(△Tx=119K)和最大的非晶形成能力(参数γ=Tx／(Tg T1)=0．435),Nb的适量添加也有利于提高块体非晶合金的强度和塑性应变,其中x=2的块体非晶的抗压强度和断裂应变量分别达到1783MPa和11．1％。     

Ni/Co比例及微量Dy对FeCoNiBSiNb块体非晶合金玻璃形成能力和磁性能的影响

采用水冷铜模吸铸工艺制备了一系列的(Fe0.5Co1-xNix)72B19.2Si4.8Nb4(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4)块体非晶合金.并采用X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DTA)、振动样品磁强计(VSM)测试了块体非晶合金的结构、热稳定性和软磁性能.探讨了不同Ni/Co比例及添加稀土元素Dy对FeCoNiBSiNb系合金玻璃形成能力(GFA)、热稳定性及磁性能的影响.结果表明:当x=0.05,0.1,0.15,0.2时可制备出直径2mm的非品合金棒,但不能获得3mm非晶合金棒,x=0.25,0.3,0.4均不能获得直径2mm的非晶合金棒,且随Ni/Co比例的增大,即随Ni含量的增加,热稳定性先增加,后逐渐减小,过冷液相区△Tx逐渐减小,非晶合金的玻璃形成能力呈下降趋势,非晶合金的饱和磁化强度(Ms)下降.添加1 at%Dy后,提高了合金的非晶形成能力,可制备出直径3mm的[(Fe0.5Co0.4Ni0.1)72B19.2Si4.8Nb4]99Dy1非晶合金棒,但合金的Ms下降.     

Nb添加对Cu-Zr非晶合金等温晶化动力学的影响

采用铜模吸铸法制备了Cu50.3Zr49.7Nbx(x=0,2)块体非晶合金.利用示差扫描量热分析(DSC)研究了2at％Nb的添加对Cu-Zr非晶合金在过冷液相区等温晶化行为的影响.结果显示Cu基合金的等温晶化动力学符合JMA方程的定量描述.含微量Nb的合金具有更长的晶化孕育时间、更宽的反应放热峰以及更低晶化速率常数k和Avrami指数n,与此同时局域Avrami指数n随晶化体积分数的变化和Nb的添加而改变.这表明微量Nb添加在抑制合金形核,提高其热稳定性的同时,也改变了Cu基合金的等温晶化过程.     

NiCoNbTi非晶合金晶化行为的研究

采用单辊甩带法制备出(Ni0.5Co0)6Nb25Ti15非晶带材,利用X射线衍射和扫描差热分析对该非晶带材的晶化动力学过程进行研究,并用Kissinger方程计算其晶化激活能.结果表明:(Ni0.5Co0.5)60Nb25Ti15非晶带材在升温过程中晶化过程为一级晶化,且随升温速率的增大,该非晶合金晶化起始温度Tx和晶化峰值温度T0均增大,其晶化激活能为165.714 kJ/mol,晶化峰值激活能为168.357 kJ/mol.(Ni05Co05)60Nb25Ti15非晶带材的晶化为多晶析出的共晶晶化方式.     

元素Tb对(Fe,Co)-B-Si-Nb块体非晶形成及磁性能的影响

用铜模吸铸工艺制备了[(Fe0.5Co0.5)0.72B0.192Si0.048 Nb0.04]100-xTbx和[(FeyCo1-y)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]98Tb2块体非晶合金,并用XRD、DSC、振动样品磁强计(VSM)测试和分析了微量稀土元素Tb和不同Fe与Co比例对(Fe,Co)-B-Si-Nh体系玻璃形成能力、热稳定性及软磁性能的影响.试验表明,添加2 at%的Tb,提高了合金的非晶热稳定性和形成能力,制得的非晶合金棒的直径从φ2mm增加到φ3 mm,但饱和磁化强度下降;[(FeyCo1-y)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]98Tb2合金随Fe与co比例从5:5增加至7:3时,合金的非晶形成能力呈下降趋势,但均能形成直径为φ2 mm的非晶棒,而其热稳定性和饱和磁化强度随铁含量的增大而提高.     

ZrCuAlNb大块非晶合金的热稳定性

利用电弧炉+铜模吸铸的方法制备了Zr46.3Cu43.4Al8.3Nb2(at%)块体非晶合金。利用示差扫描量热仪(DSC)研究了合金的热稳定性,利用Kissinger方法计算了其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算了其局域激活能。结果表明,Zr46.3Cu43.4Al8.3Nb2块体非晶合金具有良好的热稳定性。各特征温度的表观激活能分别为:玻璃转变激活能(Eg)为302.7 kJ/mol、晶化起始激活能(Ex)为445.853 kJ/mol、晶化峰值激活能(Ep)为389.20 kJ/mol。局域激活能随着晶化体积分数的增加而显著减小。     

铜模吸铸法制备Fe-Nd-Al-B-Dy合金的结构和磁性能

为了进一步改善Fe-Nd-Al-B非晶合金的非晶形成能力和磁性能,研究添加Dy元素对此体系合金的显微结构、磁性能以及晶化行为的影响.利用铜模吸铸法制备厚度为1mm的片状(Fe0.51Nd0.35Al0.10b0.40)100-xDyX(x=0,1,3,6)合金.采用示差扫描量热法(DSC),振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)研究Dy对该系列合金非晶形成能力、磁性能和晶化行为的影响.结果表明,添加少量Dy元素使得合金Fe-Nd-Al-B-Dy的磁性能各项指标大幅度提高,得到较好的硬磁性.然而,当进一步提高Dy含量到6%时,合金呈现顺磁性.Fe-Nd-Al-B-Dy系合金晶化后,磁性能会发生很大转变,其中具有较好硬磁性的(Fe0.51Nd0.35Al0.10B0.04)99Dy1合金在完全晶化后呈现为顺磁性.     

Nd对Mg65Cu22Ni3Y10非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。     

微量稀土Dy及Fe/Co比例对FeCoBSiNb块体非晶合金玻璃形成能力和磁性能的影响

采用铜模吸铸工艺成功制备了一系列的[(Fe_xCo_(1-x))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.048)Nb_(0.04)]_(100-y)Dy_y(x=0.5,0.6,0.7,0.8,0.9;y= 0,1,2,3)块体非晶合金,并采用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)测试块体非晶合金的结构、热稳定性和软磁性能;分析了稀土元素Dy以及不同Fe/Co比例对FeCoBSiNb系合金玻璃形成能力(GFA)、热稳定性及磁性能的影响。结果表明:添加2at%的Dy后,合金的非晶形成能力提高,可制备出φ3mm的[(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.048)Nb_(0.04)]_(98)Dy_2非晶合金棒,但合金饱和磁化强度(M_s)下降;[(Fe_xCo_(1-x))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.04)8Nb_(0.04)]_(98)Dy_2非晶合金随Fe/Co比例从5∶5增加至8∶2时,均能形成φ2 mm的非晶棒,但合金的非晶形成能力呈下降趋势,而其饱和磁化强度随铁含量的增大而提高。     

大块非晶Nd_(60)Fe_(20)Co_(10)Al_(10)合金在晶化过程中磁粘滞行为的研究

通过铜模吸铸法制备出了Nd_(60)Fe_(20)Co_(10)Al_(10)大块非晶合金,研究了该合金在晶化过程中的结构与磁性能,并利用等待时间法研究了其在晶化过程中的磁粘滞行为,结果表明:在453~783 K温度退火时,合金的磁性能变化不大。当退火温度高于783 K时,合金的剩余磁化强度(M_r)、饱和磁化强度(M_s)和矫顽力(_iH_c)的值均急剧降低,在803K退火后,合金完全晶化,铁磁性消失。当合金在703和753 K退火后,合金的激活体积v_a和激活直径Da的数值变化不大,而合金的扰动场H_f则呈现先上升后下降的现象,并且在703 K时达到最大值,这是因为703 K样品中存在的亚稳相造成了扰动场的增加。此外,还讨论了这些微观磁性参数与合金宏观磁性能的关联性。     

Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金磁性及热稳定性研究

采用铜模吸铸法制备了Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了该合金的结构、非晶形成能力、热稳定性及磁性能.结果表明:该合金为完全非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,并具有较好的非晶形成能力和热稳定性,晶化激活能Ep为642 kJ/mol.退火后该合金表现为硬磁性,退火温度为1003 K时,内禀矫顽力iHc达到最大值,为l164kA/m;退火温度为963 K时,剩余磁感应强度研和最大磁能积(BH)max的值最大,分别为0.27 T和15.79 kJ/m3.     

Co基纳米晶软磁合金研究进展

本文对钴基非晶合金的晶化及其磁性研究的进展进行了综述,内容包括：（1）零磁致伸缩Co基非晶合金的晶化行为;（2）Vitrovac 6025型合金的纳米晶化和磁性;（3）bcc结构的Co-Fe-Nb-Si-B纳米晶合金的研究。对有关晶化产物及磁性的问题进行了讨论。     

具有宽过冷液相区的多元Fe基非晶合金的热稳定性和磁性

研究了具有宽过冷液相区的Fe－（Nb）－Al-Ge-P-C-B非晶合金及其热稳定性和磁性,结果表明,少量Nb元素能够有效地提高热稳定性和玻璃形成能力,最大过冷液相区可达65．7K,非晶合金具有好的软磁性能,饱和磁化强度较高,饱和磁致伸缩系数较低,在接近晶化温度下进行退火处理能够有效地降低频顽力,改善软磁性能,晶化导致软磁性显著下降,Fe基非晶合金热稳定性的高低与其软磁性有一致性,即高热稳定性的非晶合金具有更好的软磁性能。     

添加元素对稀土粘结磁体退磁曲线方形度的影响

采用快淬法制备镨基(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5-xMxB6(M=Zr,Nb,Ti)系列粘结磁体,研究添加Zr、Nb和Ti等元素对快淬合金显微结构和磁性能的影响.(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5B6合金中适量添加Zr、Nb和Ti元素能有效细化合金晶粒,获得细小、均匀的晶粒,平均晶粒尺寸为50～70 nm.添加Zr、Nb和Ti元素的粘结磁体,由于晶粒细化和非磁性相对磁畴畴壁钉扎的共同作用,Hk/Hcj值大幅度增加,退磁曲线方形度得到明显改善,磁性能也显著提高.在Zr、Nb和Ti3种元素中,Zr对细化晶粒和提高磁性能的效果最好.含1％Zr(原子分数)的(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)82.5Zr1B6合金薄带晶粒细小、均匀,平均尺寸约为60 nm,其粘结磁体退磁曲线方形度最好,Hk/Hcj值达到了39.9％,剩磁Br为0.675 T,内禀矫顽力Hci为616 kA/m,最大磁能积(BH)m为77 kJ/m3.     

Fe-Co-B-Si-Nb-Cr块体非晶合金在纳米压痕过程中的变形行为

利用纳米压痕技术研究直径为3 mm的{[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]0.96Nb0.04}96Cr4块体非晶合金的变形行为以及加载速率对其塑性变形行为的影响规律.结果表明:该块体非晶合金在低加载速率下表现出显著的锯齿流变,而在高的加载速率下表现为连续的塑性变形;在纳米压痕过程中,该块体非晶合金出现室温蠕变现象,且其硬度值随着加载速率的增大而减小.     

电场烧结法制备纳米复相Nd2Fe14B／α-Fe永磁块体材料

采用电场烧结法制备出纳米复相Nd10．5Dy0．5Fe76．9Nb1Co586．1永磁块体，研究了电场烧结温度对其磁性能和抗压强度的影响，采用XRD，SEM等方法分别对其相结构、显微组织进行了分析。结果表明：非晶合金压制成型后，经823K，300S电场烧结制得的纳米晶永磁块体具有最佳磁性能：Br=0．6498T，Hcj=714kA／m，（BH）max=63kJ／m^3。随着烧结温度的升高，块体的抗压强度增加。