不同直径玻璃包覆非晶微丝的制备及其磁性能

采用熔融拉丝法制备了直径范围分别在6.1～28.0μm和14.0～35.2μm之间的玻璃包覆非晶Fe基和Co基合金微丝, 测试了不同合金直径和不同玻璃包覆层厚度的玻璃包覆合金微丝样品的静磁性能. 结果表明: 轴向矫顽力和轴向剩磁比随着微丝直径的增大而降低, 随着玻璃包覆层的增大而升高; 径向剩磁比的变化趋势则相反. 微丝合金直径和玻璃包覆层厚度改变, 静磁性能变化的主要原因是作用在合金芯上的内应力的变化, 导致了具有不同磁畴结构的合金内芯区和合金外壳区体积比的改变.     

退火对玻璃包覆Fe_(69)Co_(10)Si_8B_(13)非晶微丝磁性能及力学性能的影响

研究了退火对玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝磁性能和力学性能的影响。结果表明,退火温度为450℃时,矫顽力和剩磁比最小,轴向和径向矫顽力分别为1.8Oe和8.5Oe,比退火前降低了31%和36%,轴向和径向剩磁比分别为0.031和0.012,比退火前降低了74%和63%。当退火温度低于450℃时,芯丝抗拉强度基本保持不变,平均抗拉强度约2500MPa;当退火温度高于450℃时,芯丝抗拉强度迅速降低。未退火及退火温度低于450℃退火时,合金芯丝断口存在少量的脉状花样,且脉状花样及花样交叉的数量越多,所对应的芯丝抗拉强度越高;经500℃以上退火后,放射状撕裂区占芯丝断口大部分面积,芯丝表现出更大的脆性。在450℃20min条件下退火,微丝具有较低的矫顽力和较高的强度,综合性能优良。     

玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝的力学性能

以玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝为研究对象,对经氢氟酸溶液腐蚀不同时间的微丝和不同直径的原丝进行了力学性能评价和断口形貌分析。结果表明,玻璃包覆非晶微丝的断裂过程是弹性变形。外径为28μm、内径为8.8μm的微丝经氢氟酸溶液腐蚀,刚去掉玻璃包覆层时裸丝的抗拉强度最大,可达到3545MPa,应变量为1.96%;若微丝经酸液腐蚀仍存在玻璃层,当腐蚀时间为40s时,抗拉强度和延伸率达到该阶段的最大值,分别为724MPa和1.3%;同时玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝具有尺寸效应,微丝的抗拉强度随直径的减小而增大。     

直径对玻璃包覆非晶合金微丝磁性的影响

采用Taylor-Ulitovsky方法制备了直径分别在6.3～28.0μm、20.2～28.0μm和14.0～35.2μm之间的玻璃包覆非晶态FeCuNbVSiB、FeBSiCMn和CoNiFeSiB微丝。通过X射线衍射、扫描电镜、振动样品磁强计分别测试了玻璃包覆微丝的组织结构、微观形貌和磁性,研究了不同成分玻璃包覆磁性合金微丝的玻璃包覆层厚度、合金芯直径对微丝磁性能的影响。结果表明了,玻璃包覆磁性合金微丝的磁性能的影响因素由大到小依次为：饱和磁致伸缩系数、微丝成分和微丝尺寸。轴向磁化时随着微丝直径及玻璃包覆层厚度的增大,3 种微丝的径向饱和场强度降低,FeCuNbVSiB和FeBSiCMn微丝的轴向矫顽力先分别由508 A/m和390 A/m降低到486 A/m和278 A/m后再升高到2570 A/m和342 A/m,CoNiFeSiB微丝的轴向矫顽力由171 A/m降低到63 A/m。     

玻璃层对Co基玻璃包覆非晶丝磁性能及其复合膜噪声抑制特性的影响

本文通过交流磁滞回线研究了Co基玻璃包覆丝去除玻璃层前后的磁性能变化；制备了含有Co基玻璃包覆非晶丝的膜状噪声抑制材料,采用微带线测试系统测试了复合膜的S参数,并计算出功率损耗比,由此研究了丝材玻璃层对复合膜微波噪声抑制特性的影响.实验结果显示:在5kHz频率下,制备态玻璃包覆非晶丝的矫顽力大于去除玻璃层后丝材的矫顽力...     

玻璃包覆铁基合金微丝的微结构与吸波性能

采用熔融纺丝工艺制备了玻璃包覆Fe基非晶合金微丝,通过X射线衍射分析研究了工艺条件对其微结构的影响,采用扫描电子显微镜分析了拉丝速度对微丝直径、玻璃包覆层厚度等结构参数和形貌的影响,利用微波矢量分析仪测量了2～18GHz的复磁导率和复介电常数,计算模拟了1mm厚度单层吸波材料的吸波性能.结果表明,通过冷却水急冷淬火可以获得非晶态结构,氩气保护可以防止合金氧化;拉丝速度提高有利于减小微丝直径,但玻璃包覆层的体积含量也随之增加;由该玻璃包覆Fe基非晶合金微丝设计的薄层吸波材料,在3～18GHz的宽频段内可以获得＜-2.5dB的微波吸收性能.     

Fe77Co2Zr9B10Cu2合金的制备及其磁性能

采用单辊快淬法制备了Fe77Co2Zr9B10Cu2合金,在530～750℃等温退火40 min,利用X射线衍射和振动样品磁强计研究了Fe77 Co2 Zr9 B10 Cu2合金的微观结构和磁性能。结果表明:淬态Fe77Co2Zr9B10Cu2合金为非晶、纳米晶双相结构。随着退火温度的升高,α-Fe晶体相从非晶、基体中析出,晶粒尺寸长大,晶化体积分数增加,矫顽力先减小后增大,比饱和磁化强度逐渐增大。实验结果表明,530℃退火后合金的矫顽力最小,在670℃时迅速增大。样品的磁性与其微观结构、晶粒尺寸、晶化体积分数等因素有关.     

Fe78Co2Zr8Nb2B10-xGex（x=1,2,3）合金的晶化过程和磁性能研究

采用单辊快淬法制备Fe78Co2Zr8Nb2B10-xGex(x=1,2,3)系非晶合金,在不同热处理条件下对两种合金进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对合金的微观结构和磁性能进行研究。研究结果表明,3种合金的晶化过程相似:非晶→非晶+α-Fe(Co)→α-Fe(Co)+Fe3Zr+Fe2B。3种合金的比饱和磁化强度(Ms)大体上随退火温度的升高而增大;3种合金的矫顽力(Hc)随退火温度的升高均呈现先增加、后降低、再增加的复杂变化趋势。     

非晶CoFeSiBMo合金微带磁性能及在MI磁敏感元件中的应用

采用单辊快淬法制备(Co0.942Fe0.058)71-x Si6.4B22.6Mox(x=0~5)非晶微带。合金微带的玻璃转化温度(Tg)随着Mo含量的增加由805K单调升高至832K;Mo含量为x=5时,过冷液相区ΔTx达最大值,表明添加Mo提高了该体系合金的非晶形成能力。饱和磁化强度(Ms)随Mo含量的增加而减小,但在Mo元素含量x=2时,矫顽力(Hc)值最小,有效磁导率(μe)最大。磁学性能测试结果显示,与常规热处理相比,磁场热处理对微带软磁性能改善更加明显。经过纵向磁场热处理,(Co0.942Fe0.058)69Si6.4B22.6Mo2非晶微带饱和磁化强度和有效磁导率分别达到80.99A·m2/kg和12 510,与制备态相比,分别增加40.15%和65.52%;而矫顽力为0.64A/m,减小48.39%。在驱动频率为43kHz时,以(Co0.942Fe0.058)69Si6.4B22.6Mo2为磁芯的MI磁敏感元件,对磁场灵敏度最大为136%/(A·m-1),对弱磁场响应灵敏。     

Co对Nd-Fe-Al大块非晶合金的晶化行为和磁性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Co对Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力，晶化行为和磁性能的影响。结果表明：加入Co元素后可以显著提高Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力以及提高合金的居里温度。Nd60Fe30-xAl10Cox(z=0、5、10)大块非晶合金在室温有较高的内禀矫顽力，具有硬磁性。内禀矫顽力随着Co含量的增加变化不大．但是饱和磁化强度和剩磁则随着Co含量的增加有所下降。Nd60Fe3-xAl10Cox(x=0、5、10)大块非晶合金具有的硬磁性能来自于非晶相。合金少量晶化后，磁性能变化不大。完全晶化后合金的硬磁性迅速消失。     

FeCoZrNbB合金的晶化过程及磁性能

采用单辊快淬法制备Fe_81-xCo_xZr₇Nb₂B₁₀(x = 2, 4, 6) 系非晶合金,并对该系非晶合金进行热处理。利用X射线衍射和振动样品磁强计研究FeCoZrNbB 合金系的晶化过程和磁性能。结果表明,Fe_81-xCo_xZr₇Nb₂B₁₀(x = 2, 4, 6) 系合金在快淬速率为30 m/s时完全形成非晶。Fe₇₉Co₂Zr₇Nb₂B₁₀合金的晶化过程为非晶→非晶+α-Fe→α-Fe + Fe₃Zr + Fe₂Nb_0.4Zr_0.6;Fe₇₇Co₄Zr₇Nb₂B₁₀与Fe₇₅Co₆Zr₇Nb₂B₁₀合金的晶化过程相同为非晶→非晶+α-Fe→ α-Fe + Fe₃Zr →α-Fe + Fe₃Zr + Fe₂Nb_0.4Zr_0.6。Co 含量的增加抑制了退火后α-Fe晶相的形核,并促使Fe 3Zr化合物更易析出。Fe_81-xCo_xZr₇Nb₂B₁₀(x = 2, 4, 6) 合金的比饱和磁化强度( M_s) 和矫顽力 ( H_c) 随退火温度的变化趋势相同。530℃ 之前退火,随退火温度的升高M s增加并不明显 ; 530℃之后退火,M_s迅速上升。530℃ 退火,H_c达到最小值;高于530℃ 退火,H_c随退火温度的升高而增加。      

Nd58Fe20Al10Co10B2大块非晶合金磁性能的研究

利用示羔扫描量热法，X射线衍射法、振动样品磁强计和扫描电镜研究了热处理对硬磁性非晶合金Nd58Fe20Al10Co10B2磁学性能的影响。研究表明，随着热处理温度的升高，非晶基体中的团簇的数量不断减少以及晶化过程中析出的晶体相或亚稳相对磁畴的钉扎作用的破坏，使矫顽力、剩余磁化强度、饱和磁化强度都逐渐降低。大量晶化后，Nd-Fe、Nd—Fe-(Al、Co)团簇之间耦合作用的消失是硬磁性消失的主要原因。     

The preparation,properties and applications of some glass-coated metal filaments prepared by the Taylor-wire process

The Taylor-wire method offers a versatile and intrinsically inexpensive route for the manufacture of glass-coated metal filaments a few micrometres in diameter in a single operation directly from the melt. The preparation by this process of a number of microcrystalline and amorphous microwires is reported. Materials investigated have included copper, four different Ni-Si-B alloys and a Co-Mo alloy. The resultant properties of the microwire products prepared from these materials are summarized. One potential application for microwire is in the area of composite materials and data are presented outlining the preparation directly from microwire of metal filament-reinforced glass-matrix composites. In conclusion, a number of alternative potential applications for microwire are briefly discussed.     

玻璃包覆铁基微丝的微波电磁特性

本文研究了玻璃包覆非晶微丝FeCoMnSiB在微波频段的电磁特性用x射线衍射技术分析了退火前微丝和不同温度退火后微丝的组织结构分析结果表明，铁基微丝在退火前的组织是由纳米晶和非晶混合组成的，经过465～550℃等温退火1h后，微丝内部组织和电磁特性都发生了改变．把退火前和经过不同温度退火处理过的微丝按一定配比分别散乱混合在石蜡基体里制成同轴样品，采用矢量网络分析仪测试微丝在2GHz到18GHz频段的复介电常数和复磁导率，同时模拟计算不同厚度单层吸波涂层的反射吸收率．由退火前微丝填充组成的涂层中，最小反射率可达一30dB；当微丝经过490℃等温退火后，不同厚度涂层的反射率曲线出现了不止一个吸收峰，而且有的曲线上的吸收峰同时都小于-10dB，吸波的频率范围变宽．结果表明，玻璃包覆铁基微丝可作为电磁损耗材料，具有良好的微波吸收特性．