Corrosion Resistance of FeSiB and FeCuNbSiB Alloys and Its Influence on Their Soft Magnetic Properties in NaOH Solution

非晶Fe78Si9B13和纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金由于具有低矫顽力、高磁导率和高饱和磁通密度等特点而受到广泛关注。研究了Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金在NaOH(pH=9~10)溶液中的耐腐蚀性能,及其对软磁性能的影响。分析了经腐蚀后合金的有效磁导率、矫顽力和饱和磁感应强度等软磁性能的改变。样品用X射线衍射和3D高景深显微镜进行表征。结果显示:腐蚀后溶液中有橙色铁的氧化物产生,合金结构保持不变。经腐蚀后Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的软磁性能下降,且Fe78Si9B13非晶合金的有效磁导率ue和饱和磁感应强度Bs比Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金下降快。     

FeSiB/FeCuNbSiB合金在NaOH溶液中耐腐蚀性能及其对软磁性能的影响（英文）

非晶Fe78Si9B13和纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金由于具有低矫顽力、高磁导率和高饱和磁通密度等特点而受到广泛关注。研究了Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金在NaOH(pH=9~10)溶液中的耐腐蚀性能,及其对软磁性能的影响。分析了经腐蚀后合金的有效磁导率、矫顽力和饱和磁感应强度等软磁性能的改变。样品用X射线衍射和3D高景深显微镜进行表征。结果显示:腐蚀后溶液中有橙色铁的氧化物产生,合金结构保持不变。经腐蚀后Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的软磁性能下降,且Fe78Si9B13非晶合金的有效磁导率ue和饱和磁感应强度Bs比Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金下降快。     

Ni对FeCuNbSiB纳米晶合金恒导磁性能的影响

采用成分为Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7(at%)和Fe74-xNixCu1Nb3Si15B7(x=1,3)、Fe76-xNixCu1Nb3Si11B9(x=5、7、10、15)的非晶合金带材卷绕成环形铁芯,分别进行普通热处理和磁场热处理后检测铁芯磁性能。结果表明,随合金中Ni含量的增加,铁芯磁导率明显降低,可达到1.2k;交流损耗值比Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7合金铁芯降低了一个数量级;添加Ni元素后,铁芯抗直流性能明显改善,这是由于合金的磁畴结构发生了细化,感生磁各向异性增强而引起的。     

铁基非晶及纳米晶合金在NaOH溶液中的耐蚀性比较

冶炼制备了纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1和非晶带材Fe78Si13B9。在电化学工作站上测试了两种合金在不同浓度的NaOH碱溶液里的极化曲线。随着NaOH溶液浓度的不同,非晶Fe78Si13B9和纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金极化曲线具有相似的变化规律,且纳米晶合金比非晶合金的腐蚀电位要高,耐腐蚀性要好。     

用于制备贴片电感的铁基非晶软磁合金的晶化过程研究

本研究用软磁性能优良的铁基非晶软磁合金作为贴片电感的磁芯材料,通过XRD、TEM等分析测试研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 非晶软磁合金的热处理纳米晶化过程中的结构和组织形貌变化.结果证明:铁基非晶软磁Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的晶化过程主要发生在500℃之后,当退火温度在520～600℃时,纳米晶粒晶化充分且分布较为均匀,使材料具有较好的软磁性能,这为贴片电感的制备莫定了基础.     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金晶化处理

利用综合热分析仪测量了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶化处理的焓变和晶化温度,并制定了不同的晶化退火工艺,利用振动样品磁强计自动测量仪对晶化处理后的试样进行了磁性能测定.研究结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金从250 ℃开始加热,经过370 ℃、470 ℃二次预热处理,在560 ℃保温1 h后,炉冷到250 ℃出炉冷却,可获得较高的软磁性能.     

脉冲电流处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带晶化和显微硬度的影响

脉冲频率为50 Hz、电流密度为1750 A/mm2的高强脉冲电流使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带在低于非晶转变温度100 K的条件下实现了短时晶化.脉冲电流能促进原子迁移,加速原子和原子团扩散,使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带发生结构弛豫,使显微硬度由原始态非晶的8.2逐渐增至约9.0.进一步延长脉冲电流作用时间,非晶薄带发生显著晶化,大量析出平均尺寸约为8.5 nm的α-Fe(Si)相,其显微硬度则急剧增至12.4以上,增幅约达50%.在高强脉冲电流作用下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带可在约30 s的时间内基本完成纳米晶化过程,而等温退火晶化则需要约1 h.     

脉冲磁压缩开关磁芯制备及磁性能

介绍了脉冲磁压缩的原理和磁压缩开关对软磁材料的性能要求。利用平面流铸造法制备了宽度为25mm的Fe73.5Cu1Nb3(SiB)22.5非晶带材。利用金属氧化物涂层、树脂涂层工艺和磁场热处理制备了64mm×24mm×25mm的Fe73.5Cu1Nb3(SiB)22.5磁芯。Fe73.5Cu1Nb3(SiB)22.5磁芯具有高方形比(Br/Bs=0.84),低矫顽力(Hc=9.04A/m)和低损耗(P0.5T/20kHz=41.64 W/kg)等良好的软磁性能,符合磁压缩开关的性能要求。     

磁致非晶合金纳米晶化及软磁性的优化

采用低频脉冲磁场对非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9进行处理,用穆斯堡尔谱和透射电子显微镜分析了脉冲磁场处理前后非晶合金样品的微结构。结果表明,脉冲磁场处理致非晶合金在室温下发生了初始纳米晶化。利用交变梯度磁强计、自制磁致伸缩系数测量仪测量低频脉冲磁场处理前后样品的矫顽力Hc、饱和磁化强度Ms、起始磁导率μi和磁致伸缩系数λ。结果显示,低频脉冲磁场处理后样品的μi整体增大,Hc、λs总体低于制备态非晶合金,这表明低频脉冲磁场处理优化了非晶合金的综合软磁性能,样品软磁性优化程度与脉冲磁场处理参数有关,脉冲频率f=30Hz、作用时间t=4min不变,脉冲磁场强度Hp=250×79.6A/m处理参数下,样品的软磁性能最佳。     

Fe-Cu-Nb-Si-B快淬薄带中的巨磁阻抗效应

在Fe-Cu-Nb-Si-B材料中适当增加Cu的含量，可以使淬态薄带纳米化。随薄带中Cu含量的增加，在淬态薄带Fe74.5-xCuxNb3Si13.5B9中可观察到巨磁阻抗效应的增强现象。高Cu含量（x≥2）试样的磁导率的变化率要远大于低Cu含量（x≤1．5）试样的相应数值。磁导率变化的大小与磁阻抗效应相关。高Cu含量有效增加了软磁α-Fe（Si）立方相的成核，提高了淬态薄带材料的软磁性。