纳米晶的形成对FeCSiBPCu非晶合金软磁性能的影响

研究了Fe76-xC7.0Si3.3B5.0P8.7Cux(x=0、0.3%或0.7%(原子分数))非晶合金中Cu的添加及纳米晶的形成对其软磁性能的影响,对合金的微观结构进行了X射线衍射实验和高分辨透射电镜观察,对合金的热稳定性和晶化激活能进行了测量和分析。结果表明,该合金退火之后的饱和磁化强度与合金中α-Fe纳米晶粒的密度和大小密切相关。Cu的添加可以影响合金的非晶形成能力、热稳定性和晶化激活能,添加少量的Cu(少于0.3%(原子分数))可以有效地提高合金的非晶形成能力,抑制退火过程中α-Fe纳米晶粒的析出,增强合金的热稳定性,而当Cu的添加量达到0.7%(原子分数)时可以降低合金的晶化激活能,促进α-Fe纳米晶粒的形核,提高α-Fe纳米晶粒的密度,使合金的饱和磁化强度达到1.79T。     

铜模吸铸法制备的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶与块体纳米晶合金

利用铜模吸铸法制备了直径φ1.0mm和2.0mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金和直径2.0mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体纳米晶合金圆棒.利用X射线衍射、差示扫描量热仪(DSC)和差热分析仪(DTA)对Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的结构和热性质进行了测定.该非晶合金的超冷液相区△Tx为16.7K,约化玻璃转变温度Tg/Tm和Tg/T1分别为0.60和0.57.Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2合金接近共晶成分,在10K/min的冷却速率下其过冷度可达86.7K.利用透射电子显微镜(TEM)观察了制备态的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2纳米晶合金圆棒的结构,为非晶基体上均匀分布的尺寸10～20nm的α-Fe晶粒.Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2合金能达到较大的过冷度,具有较高的约化玻璃转变温度(接近共晶合金成分)和过冷合金熔体的二步相析出有利于块体非晶合金和块体纳米晶合金的形成.铜模吸铸法既可制备块体非晶合金,也可制备块体纳米晶合金,是一种很有吸引力的制备块体非晶合金和块体纳米晶合金的方法,并进一步证实利用快速凝固法可以直接制备块体纳米晶合金.     

添加Nb对Fe74Al4Ga2P12B4Si4非晶合金晶化过程的影响

利用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)方法试验研究了Nb元素对Fe-(Al,Ga)-(P,C,Si,B)系合金非晶晶化的影响.结果表明:Fe73Nb1Al4Ga2P12B4Si4的晶化过程为α-Fe→α-Fe Fe5SiP Al0.7Fe3Si0.3 Fe3B 剩余非晶化相;替代元素Nb的加入提高了材料的晶化温度,改变了Fe74Al4Ga2P12B4Si4的晶化激活能,其中形核激活能(Eg)、晶化起始激活能(Ex)和第一晶化峰激活能(Ep1)都大大增加;另外,Nb的加入显著降低了合金晶化后的晶粒尺寸,并改善了晶粒的均匀度.     

非晶合金Fe78Si9B13的纳米晶化及电阻研究

采用QJ36型单双臂两用电桥四点接触法对脉冲磁场处理后的非晶合金Fe78Si9B13试样的比电阻进行了研究。实验结果表明，脉冲磁场处理后试样的比电阻与磁场强度存在一极小值关系，并出现电阻反常现象(在一定参数下电阻升高)；比电阻随磁场频率增加而呈非单调减小。由电子显微镜分析可知，脉冲磁场处理可使非晶合金Fe78Si9B13发生纳米晶化，由此可知电阻反常现象是试样纳米晶化的结果。     

铜模吸铸法制备Fe_(64)Nd_7B_(25)Nb_4块体非晶合金的磁性能及晶化行为的研究

采用铜模吸铸法制备了Fe64Nd7B25Nb4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)研究了该合金的结构、晶化行为及磁性能。结果表明,该合金为非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,晶化处理后该合金表现为硬磁性。退火温度为963 K时,内禀矫顽力(i H c)和剩磁(B r)分别为560.2 kA/m和42.6 A·m2/kg。随着退火温度的升高,磁性能变差。     

非晶合金COFeNbSiB的纳米晶化及磁性

研究了Co68Fe7Nb5Si12B8和Ｃo64Fe11Nb5Si12B8两种非晶合金在４００－５８０℃温度间等温退火１h后的纳米晶化行为和磁性,结果表明,在４５０－５６０℃退火１h后,在两种晶合金的基体上均析出上了单一相bcc结构的α－Ｆe(Co)固溶体,当退火温度（Ｔa）低于４７０℃时,合金具有很好的晶化相Ｃo-B,Fe-B及其它化合物析出,磁性变得比较软,这可能是由于具有bcc结构的α－Ｆe(Co)相最大有大的磁致伸缩。     

Si含量对FeSiBCu合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

采用单铜辊甩带法制备了Fe（84．5-x）SixB14.5．Cu1（x=0,2,2．5,3,4）非晶合金带材,并用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）研究了Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1合金带材的非晶形成能力、热稳定性和软磁性能。结果表明：Si元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力,并提高了淬火态非晶合金带材的一级和二级起始晶化温度;通过合金的退火处理,合金带材析出的α—Fe纳米晶晶粒尺寸约为30nm;其中Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1非晶合金带材经过460℃保温5min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1．82T．     

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。     

Cr/Mo比对FeCoMoCrZr非晶合金晶化过程及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备了一系列不同Cr/Mo比的FeCoMoCrZr非晶薄带,并对该系非晶合金进行等温热处理。用XRD和VSM研究Cr/Mo比的变化对(Fe0.58Co0.42)73Mo17-xCrxZr10系非晶合金晶化过程和磁性能的影响。结果表明,x在9~17之间变化时,所制备的合金薄带为非晶结构;(Fe0.58Co0.42)73Mo5Cr12Zr10非晶合金的晶化过程为:Am→α-Fe(Co)+CrFe4+Fe23Zr6+Cr2Mo,(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶合金的晶化过程为:Am→α-Fe(Co)+Am′→α-Fe(Co)+CrFe4+Fe3Ni2+未知相;Cr/Mo比例的增加降低了合金的热稳定性,促进了退火后α-Fe(Co)相的析出。两种合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的变化趋势相同但幅度不同,在低于晶化峰值温度Tp退火,(Fe0.58Co0.42)73Mo5Cr12Zr10合金的Ms随退火温度的升高缓慢上升;而(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10合金的Ms随退火温度的升高快速大幅上升。     

Fe-Nd-B-Zr块体非晶合金的形成能力和磁性能

以Fe-Nd-B系块体非晶合金为前驱体制备永磁材料。在Fe70Nd10B20三元合金及其邻近成分点中微量添加Zr元素,采用熔体旋淬法和铜模喷注法制备样品,通过XRD和DSC表征非晶形成能力。对Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金进行退火晶化处理,采用XRD分析晶化产物,通过VSM表征不同晶化阶段的磁性能。结果表明,合金体系的非晶形成能力得到提高,在Zr原子分数为1%时获得临界尺寸为2mm的块体非晶合金;Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金在946K,600s退火时得到最佳硬磁性能,剩磁(Br)、内禀矫顽力(iHc)和最大磁能积(BH)max分别为0.54T,348kA/m和24.1kJ/m3。该合金体系可应用于直接通过铸造和热处理工艺制备块体纳米复合永磁材料。     

Fe_(63)Ni_1Al_5Ga_2P_(9.65)B_(4.6)Si_3C_(6.75)Co_5非晶合金的晶化行为研究

采用XRD、DSC检测技术,采用连续升温晶化和等温退火晶化方法,研究分析了Fe63Ni1Al5-Ga2P9.65B4.6Si3C6.75Co5非晶薄带的晶化动力学行为和晶化过程中晶化相的析出过程。结果表明,该非晶合金的玻璃转变和晶化行为均具有显著的动力学特征。Kissinger法计算得到的Eg、Ex、Ep1、Ep2分别为750、340、432、689kJ/mol,Eg Ex,表明合金具有较好的热稳定性。合金晶化过程为:非晶→非晶+α-Fe→非晶+α-Fe+Fe2P+Fe3P→α-Fe+Fe2P+Fe3P+Fe3C(Al,Si)+Fe5PB2+SiC。合金的晶化类型为初晶型和随后的共晶型反应。     

Formation and Properties of Nanocrystalline (Fe_(0.99)Mo_(0.01))_(78)Si_9B_(13) Alloy

Polycrystalline Fe-Mo-Si-B alloys with grains sized from 15 to 200 nm were prepared by means ofthe crystallization method. A critical phenomenon was observed in the variations of microhardnessand electrical resistivity with respect to the annealing temperature. The critical temperature is 893 Kwhich corresponds to the average grain size of 45 nm.     

新型超微晶Fe_（81）P_（12）C_3Si_（2．5）Cu_1Mo_（0．5

在室温下，借助Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱技术，研究非晶合金Ｆｅ_（８１）Ｐ_（１２）Ｃ_３Ｓｉ_（２．５）Ｃｕ_１Ｍｏ_（０．５）晶化过程中局域结构的变化。发现整个晶化由两个阶段组成：第一个阶段（３００－３６０℃之间退火）为α－Ｆｅ相的形核与长大阶段；第二个阶段主要为Ｆｅ_３Ｐ相的形核与长大阶段。同时该合金在３６０℃退火获得最佳软磁性能。还讨论了软磁性能与结构变化之间的关系。     

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.     

等温退火Fe_（73．5）Cu_1Mo_3Si_（13．5）B_9合金的纳米晶结

本文用ＸＲＤ和ＴＥＭ研究了Ｆｅ_（７３．５）Ｃｕ_１Ｍｏ_３Ｓｉ_（１３．５）Ｂ_９非晶合金在５２０℃，２０－１２０ｍｉｎ退火后形成的纳米晶结构。结果表明，晶化相为局部具有ＤＯ_３超结构的α－Ｆｅ（Ｓｉ），尺寸约为１４ｎｍ，α－Ｆｅ（Ｓｉ）晶粒由ＤＯ_３有序区和无序区组成。随退火时间的延长，α－Ｆｅ（Ｓｉ）的体积分数，Ｓｉ含量及ＤＯ３有序区尺寸增加。在退火时间为６０ｍｉｎ时，残余非晶相处于一特殊结构状态。α－Ｆｅ（Ｓｉ）相和残余非晶相结构对合金的起始磁导率均有影响。     

Glass Formability and Soft Magnetic Properties of Bulk Y-Fe-B-Ti Metals

The Ti effects on the glass forming ability and the magnetic properties of Y-Fe-B-Ti bulk metallic glasses have been investigated. Substituting 2 and 4 at% Ti for Fe or B in Y6 Fe20 B22 alloys decrease the saturation magnetization （a,） and deteriorate the glass forming ability, respectively. However, substitution of 2 at% Ti for Y in Y6 Fe72 B22 alloy induces larger supercooled region of 72.7 ℃ , which not only makes the bulk glassy rod as large as 3mm in diameter, coercivity （ Hc ） = 0.20e and Curie temperature （Tc） = 268℃ . glass forming ability and also the proper soft magnetic properties. but also results in the superior soft magnetic properties of a, = 126emu/g, Among all Y-Fe-B-Ti bulk amorphous rods, Y4Fe72B22Ti2 displays the best     

Ce对非晶态Fe76B15Si9合金脆化及晶化的影响

在非晶态Ｆｅ７６Ｂ１５Ｓｉ９合金中加入Ｃｅ可明显改变合金的退火脆化倾向，Ｃｅ与杂质元素化合生成高熔点的化合物，在晶化过程中成为晶体形成的核心，加快了非均匀成核速率，降低了开始发生晶化的温度，但对其晶化反应进行顺序及晶化产物不产生影响。     

Fe/Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯研究

采用Fe粉复合FeCuNbSiB纳米晶粉体制备了磁粉芯,并讨论了退火温度、Fe粉复合量、纳米晶粉体粒度以及绝缘剂等对磁粉芯磁性能的影响.结果表明,在200～350℃和350～400℃内退火,随着温度的升高,μ_e均呈先增大后减小,375℃时达到最佳;当复合Fe粉后,发现其软磁性能得到了明显改善, Fe粉量为40%时,μ_e达到最大,且在100kHz～1MHz内,频率稳定性良好,其中心频率在500kHz附近,并随Fe粉量的增加而向低频发生偏移.纳米晶粉体的粒度越大,磁粉芯的磁性能越好;粉体粒度为100～200目时,其μ_e达到最大.当375℃退火,由有机绝缘剂、40%(质量分数)Fe粉、100～200目纳米晶粉制备的磁粉芯,其μ_e达52.72、损耗Pu为0.01317J/m~3、Bs为3.92×10~(-3)T、Br=6.48×10~(-5)T、H_c为1.28A/m.     

退火Fe_（73．5）Cu_1Mo_3Si_（13．5）B_9合金的起始磁导率与

用ＸＲＤ法测定了Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｍｏ３Ｓｉ１３．５Ｂ９非晶合金在退火时析出的α－Ｆｅ相的尺寸、点阵参数、体积分量和非晶相的短程有序范围、最近邻原子间距离等结构参数，讨论了它们与相应退火温度下合金的起始磁导率的关系．结果表明，α－Ｆｅ粒子在４６０－５６０℃范围内不长大，而非晶相结构发生了明显变化．α－Ｆｅ相和非晶相的结构对合金的起始磁导率有影响．     

退火Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9合金的起始磁导率与结构参数的关系

用XRD法测定了Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9非晶合金在退火时析出的α-Fe相的尺寸、点阵参数、体积分量和非晶相的短程有序范围、最近邻原子间距离等结构参数,讨论了它们与相应退火温度下合金的起始磁导率的关系.结果表明,α-Fe粒子在460-560℃范围内不长大,而非晶相结构发生了明显变化.α-Fe相和非晶相的结构对合金的起始磁导率有影响.