Finemet-Co非晶合金的结晶动力学研究

利用标准的单棍甩带技术在大气环境下制备了Fe73.5-xCOxSi13.5B9Cu1Nb3 (x=10、30,50)非晶条带.在550和600℃下分别对非晶条带进行真空等温退火1h,从而在非晶基体中形成纳米晶相.X射线衍射(XRD)分析结果表明,550和600℃真空等温退火1h后,Fe73.5-xCOxSi13.5B9...     

V替代Nb对FINEMET非晶合金结晶动力学的影响

利用标准的单辊甩带技术在大气环境下制备了Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xVx(x=1,2)非晶条带。利用非等温DSC测量研究了非晶条带的初始结晶动力学行为。采用Kissinger方法计算了非晶条带的初始结晶激活能,其数值分别是302kJ/mol(x=1)和364kJ/mol(x=2)。Avrami因子n的计算结果分别为2.35(x=1)和1.61(x=2),Avrami因子的计算结果表明,非晶条带非等温初始结晶的机理为扩散控制的低维生长,且其形核率不断降低。在793、823和853K下分别对非晶条带进行真空等温退火1h,从而在非晶基体中形成纳米晶相。XRD分析结果表明,823和853K下真空等温退火1h后,x=1和2非晶条带中析出的α-Fe(Si)相的平均晶粒尺寸分别为12.8、14.0、13.3和14.2nm。     

（FexCo1-x）73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金高温磁性的研究

研究了460～640℃等温退火后纳米晶（FexCo1-x）73.5Cu1Nb3Si13.5B9（x=0.5，1）合金的初始磁导率麒随温度变化。与双相纳米晶Fe73.5Nb3Si13.5B9合金相比，（Fe0.5Co0.5）73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金室温下的磁导率降低，但晶化相和非晶相居里温度明显升高，并显著提高了合金在高温下的软磁性能。初步探讨了改善纳米晶合金高温磁性的机理。     

(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的微观结构及软磁性能

研究了(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金晶化过程中的微观结构及形成纳米晶后的合金软磁性能,发现在FINEMET合金基础上,用Co置换1/2含量Fe形成的(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金具有相对较高居里温度Tc≈450℃,460℃退火处理后(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金形成均匀纳米晶组织,晶粒度约为20nm.     

Co-Finemet非晶合金晶化动力学及其纳米晶粉芯的磁性

利用单辊熔体快淬法在大气环境中制备了Fe73.5-xCoxSi13.5B9Cu1Nb3(x=10,30,50)非晶薄带,利用差示扫描量热法(DSC)研究了非晶薄带的晶化动力学行为。采用Kissinger和Ozawa方法计算了非晶薄带的晶化表观激活能,计算结果表明:随着Co含量的增加,一次晶化的表观激活能降低而二次晶化的表观激活能升高。利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型计算了非晶薄带一次晶化的局域Avrami指数m,计算结果表明非晶薄带一次晶化的机理在不同的晶化阶段是不一样的,晶化初期为扩散控制的三维形核和晶粒生长的整体晶化,晶化中后期为一维形核和晶粒生长的表面晶化,形核率近似为零。研究了Fe63.5Co10Si13.5B9Cu1Nb3纳米晶粉芯的磁性与球磨时间之间的关系,结果表明:纳米晶粉芯的有效磁导率表现出较好的频率稳定性,而且随着球磨时间的增加而减小,品质因子在低频范围内随着频率的增加而增加,在约80 kHz达到峰值,然后随着频率的进一步增加而逐渐减小。     

非晶Co-Nb-Zr薄膜的纳米晶化及磁性

采用扫描式差热(DSC)分析、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、梯度样品磁强计(AGM)和磁力显微镜（MFM)，研究磁控溅射制备的Co0.8Nb14Zr5.2磁性薄膜，在485℃～550℃间的等温晶化行为以及快速纳米晶化30s后的薄膜结构和磁性。结果表明，非晶薄膜的晶化温度在420℃～450℃，Avrami指数在1．17～1．39，晶化行为以一维形核长大为主。纳米晶Co-Nb-Zr薄膜的磁性能受晶粒大小和晶粒对非晶基体形成应力以及磁晶各向异性的共同影响。     

Nd_9Fe_(85.5-x)Co_xB_(5.5)快淬薄带晶化动力学研究

采用真空再充Ar保护的DSC测量了Nd9Fe85.5-x Cox B5.5(x=3%,5%(原子分数))非晶薄带的升温曲线,计算了两种非晶薄带的晶化激活能E、频率因子Z、反应速率常数K、Avrami指数n。实验证实了Co从3%(原子分数)增大到5%(原子分数)时晶化过程从一步改变为两步晶化;计算结果表明晶化起始温度Tx及晶化峰值温度Tp的晶化激活能、晶化反应速率常数均随Co的增加而增大,其主要原因是增大的频率因子起了关键作用;分析计算结果认为Nd9Fe82.5Co3B5.5在升温速度10K/min时局域Avrami指数n随着晶化体积分数x的增加先急剧降低而后缓慢降低、90%之后又有所升高,表明晶化形核在x12%以三维形核方式为主,在x为12%~36%时晶化以二维形核方式为主,之后直到晶化结束以一维形核方式为主。     

非晶软磁合金Co_(65)Fe_4Ni_2Si_(15)B_(14)的纳米晶化动力学研究

采用差示扫描量热分析(DSC)和X射线衍射技术(XRD)研究了非晶态合金Co_(65)Fe_4Ni_2Si_(15)B_(14)的非等温晶化动力学.结果表明,初始晶化的晶化峰值温度T_p与升温速率β呈线性关系:T_p=11.49lnβ+795.43.采用Kissinger和Doyle-Ozawa方法计算了表观晶化激活能E_a,分别为471.68kJ/mol和461.50kJ/mol.进一步研究发现,该非晶合金的晶化为多阶段的连续形核直至饱和的过程;当进入稳定晶化阶段时,剩余非晶的局域晶化激活能逐渐下降,非晶基体的热稳定性降低,这是由B原子的高温扩散导致的.同时,局域Avrami指数n(α)也反映了不同晶化阶段的形核长大机制.     

Fe基超微晶合金的XRD研究

用XRD测定了退火Fe73.5Cu1M3Si13.5B9(M=Nb,Mo)合金中晶化相－－α-Fe(Si）和非晶相的结构，讨论了添加元素M＝Nb,Mo对Fe73.5Cu1m3Si13.5B9合金起始磁导率影响的原因，结果表明，添加Nb的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金其α-Fe(Si）的尺寸小，Si含量高，且非晶相的铁磁性强，从而获得了较高的起始磁导率。     

微波场作用下非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的纳米晶化

研究了微波场对晶化的影响.结果表明,将非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13 5B9在微波场作用下在480℃短时间(5 min)晶化处理,形成体积分数为80%、尺寸约15nm的α-Fe(Si)相;适当延长晶化时间(30 min)使非晶合金完全晶化,α-Fe(Si)相的晶粒不再长大,原子层之间的距离降低至0.2461 nm,磁体具有最大Ms为1.79 T.与激光、激波、脉冲电场和脉冲磁场晶化处理相比,微波场晶化处理可同时获得单一的、更小晶粒尺寸和更高体积分数的α-Fe(Si)晶化相,使合金具有高的饱和磁化强度和优良的软磁性能.微波场有利于非晶合金中的硼原子向空位跃迁,使基体金属相α-Fe(Si)相的形核率增大,促进非晶合金的纳米晶化.     

超微晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9形成过程的等温晶化动力学研究

利用热重法（TG）研究了超微晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9形成的等温晶化动力学过程，由J－M－A方程求出了晶化动力学常数n(x)和Ec(x)对X的曲线，晶化形核过程中这些曲线的变化关系可以很好的由Cu的作用来说明，同时与等温DSC的结果比较表明TG更能给出晶化初期的形核信息。     

(Fe0.5 Co0.5)73.5 Cu1 Mo3 Si13.5 B9合金高温磁性的研究

研究了460～580℃等温退火(30min)后纳米晶(Fe0.5 Co0.5)73.5 Cu1Mo3Si13.5B9合金高温软磁性能.结果表明,在Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9纳米晶合金中用Co取代部分Fe仍可形成双相纳米晶结构,并且可显著提高合金的高温特性.与Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9纳米晶软磁合金相比,其室温μi略有下降,但表征高温磁稳定性的居里温度明显提高,同时磁导率在高温下衰减变缓,从而拓宽了纳米晶软磁材料的高温使用范围.文中初步探讨了用Co取代部分Fe后使高温特性得到改善的机理.     

激波对多层非晶合金的作用及影响

研究了激波对以非晶（Fe0.99MO0.1)78B13Si9,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的作用,发现激波可使多层非晶合金晶化。晶化主相α－Fe的晶粒尺寸,晶格常数比单纯退火晶化、激波处理后退火的小。这是由于再结晶和形成不同固溶体（缺位式固溶体和替代式固溶体）引起的。并讨论了压力和温度在非晶激波晶化中的作用。     

FINEMET合金晶化行为的DSC研究

本文通过非等温DSC方法研究了Fe73.5CulNb3Si13.5B9合金的晶化行为.根据不同升温速率的DSC曲线,采用Kissinger方程计算了两个析晶峰的晶化表观激活能E1(406±14kJ/mol)和E2(455±37kJ/mol)及频率因子ν(ν1＝3.15839×1022,ν2＝5.24126×1021);根据表观激活能与晶化分数的关系图分析了合金的晶化过程;最后利用JMA模型计算出两个析晶峰的Avrami指数m1(1.44)和m2(3.5),并根据动力学参数分析了非晶Fe73.5CulNb3Si13.5B9合金的析晶机理.     

非晶纳米晶粉体/环氧树脂复合材料的制备及其软磁性能研究

以环氧树脂为基体,以经热处理的Fe73.5Cu1Nb3Si13.sB9非晶粉体为增强材料,制备了环形树脂基复合材料,并研究了非晶粉体退火工艺、纳米晶粉体含量及复合材料退火工艺对树脂基复合材料的起始磁导率μi和Q值的影响.结果表明:以经550℃×0.5h退火的Fe73.5Cu1Nb.Si13.5B9纳米晶粉体为组元的树脂基复合材料的起始磁导率μi最大,为2.528,Q值最小,其中心频率(34.426 MHz)对应的Q值为72.4;随着纳米晶粉体含量的增加,树脂基复合材料的起始磁导率μi增大,Q值减小;去应力退火可以提高树脂基磁性复合材料的起始磁导率μi.     

FeCuNbSiB／丁基橡胶复合薄膜压磁性能的研究

利用模压成型法制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体/丁基橡胶和Fe73.5Cu1Nb3Si13.5 B9纳米晶粉体/丁基橡胶复合薄膜,采用4284A阻抗分析仪在20～50℃测试温度范围内研究了复合薄膜的压磁性能.结果表明,复合薄膜在＜0.09MPa微应力、低于200kHz测试频率下压磁性能最好;升高测试温度使复合薄膜的压磁性能增加,非晶粉体/丁基橡胶复合薄膜在40℃时压磁性能最好,纳米晶粉体/丁基橡胶复合薄膜在50℃时压磁性能最好;在相同条件下,非晶粉体/丁基橡胶复合薄膜的压磁性能优于纳米晶粉体/丁基橡胶复合薄膜.     

非晶纳米晶粉体／环氧树脂复合材料的制备及其软磁性能研究

以环氧树脂为基体，以经热处理的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体为增强材料，制备了环形树脂基复合材料，并研究了非晶粉体退火工艺、纳米晶粉体含量及复合材料退火工艺对树脂基复合材料的起始磁导率μi和Q值的影响。结果表明：以经550℃×0．5h退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉体为组元的树脂基复合材料的起始磁导率μi最大，为2．528，Q值最小，其中心频率（34．426MHz）对应的Q值为72．4；随着纳米晶粉体含量的增加，树脂基复合材料的起始磁导率μi增大，Q值减小；去应力退火可以提高树脂基磁性复合材料的起始磁导率μi。     

热处理对FeCuNbSiB/丁基橡胶复合材料电磁屏蔽性能的影响

研究了热处理工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体/丁基橡胶复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体在非晶态时经过350℃×1h的退火处理后,其复合材料的屏蔽性能达到最佳。粉体经550℃×2h晶化处理后,屏蔽性能得到进一步改善,在1000～6000MHz频段内,其|SE|值比经350℃×1h退火处理后的高出2～3dB;复合材料的后续热处理对屏蔽性能影响较大,特别是粉体处于非晶态时,后续热处理对屏蔽性能改善的幅度最大,当f1000MHz时,与未后续热处理的材料相比,经过180℃×6h后续热处理试样的|SE|上升3dB以上。     

Fe74Al4Ga2P12B4Si4块体非晶合金的纳米晶化及软磁性能研究

采用铜模铸造法制备了厚2mm的Fe74Al4Ga2P12B4Si4块体非晶合金.利用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究了其晶化行为和软磁性能.结果表明,非晶合金的玻璃转变温度Tg为457.35℃,晶化开始温度Tx为497.65℃.合金的过冷液相区宽度△Tx达到40.30℃,表明合金具有较大的玻璃形成能力.F74Al4Ga2P12B4Si4合金的晶化是二级晶化过程.经520℃等温退火后析出α-Fe相,其晶粒尺寸为15.9nm;而经550℃等温退火后析出α-Fe相及微量的A10.3Si0.7Fe3和Fe3B相,其中α-Fe相的晶粒尺寸为17.4nm.非晶合金的饱和磁化强度为108.816emu/g、矫顽力Hc为574.97Oe;经520℃等温退火后,纳米晶合金的饱和磁化强度为106.875emu/g、矫顽力Hc为94.16Oe.退火实验结果表明,纳米晶化对材料的饱和磁化强度没有显著影响,但会显著降低材料的矫顽力.     

FeCuNbSiBV非晶纳米晶合金带材压磁特性研究

研究了Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材经不同退火工艺处理后的压磁特性,并对不同成分带材的压磁特性进行了对比分析。研究表明,在测试频率f=1 kHz、压应力σ≤0.2 MPa条件下,Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材闭合回路的电感值随压应力的增大而增大,带材具有良好的压磁稳定性,当退火温度为550℃时,带材的压磁特性稳定性最好,电感值与加载时间、SI(%)与压应力均具有良好的线性关系;热处理工艺对Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2带材的压磁性能具有显著影响,退火工艺为300℃×30 min时SI(%)达到最大值0.183;带材的压磁效应与其成分有关,相同测试条件下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材具有最大的压磁效应,Fe78Si9B13带材次之,Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2带材压磁效应最小。