水雾化法制备的Fe-Si-B-Nb(-C)铁基非晶软磁合金粉末的性能

采用水雾化法制备了Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_4及Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_2C_2两种铁基非晶软磁合金粉末。通过XRD、DSC、SEM及VSM等研究了C添加对Fe-Si-B-Nb非晶合金的相结构、非晶形成能力、粉末颗粒的形貌及粒度分布以及软磁性能的影响。结果表明,C元素的添加虽然在一定程度上削弱了合金的非晶形成能力,但仍然能通过水雾化制备出非晶态合金粉末,且粉末形貌得到改善,粒度分布亦趋于合理。同时,添加C元素后,Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_4及Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_2C_2合金的饱和磁化强度及矫顽力分别为136.71 A·m2/kg、79.04A/m,较Fe75Si8.4B12.6Nb4合金的软磁性能得到大幅度提高。     

适量钴取代Fe_(76)Pr_(16)B_8中铁的热效应

我们研究了适量钴取代快速固化的微晶合金中铁的热效应,微晶合金组分为(Fe_(100-x)Co_x)_(76)Pr_(16)B_8,式中x=0,5,10,20和30。最大内禀矫顽力约为20kOe,饱和磁化强度约为88emu/g,这两个参数都与钴含量无关。随着钴含量的增加,硬磁相的居里温度得到显著改进。同时,在可逆与不可逆温度性能方面也有类似的改进。     

Fe基纳米晶软磁合金的制备与性能研究

采用单辊快淬法制备成分为Fe_(73.5)CulNb_3Si_(13.5)B_9与Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B_9N_(1.6)两种非晶合金带材,经540℃晶化退火热处理后得到Fe基纳米晶软磁合金带材。利用差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究非晶合金的晶化温度以及纳米晶软磁合金的表面形貌和磁性能。实验结果表明,添加N元素后非晶合金的晶化温度降低,经过同一温度退火后,纳米晶合金B(Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B9N_(1.6))的饱和磁感强度Bs为142.8 emu/g,比合金A(Fe_(73.5)Cu_lNb_3Si_(13.5)B_9)的饱和磁感强度(Bs=101.2 emu/g)提高了41%。     

成分变化、快淬速度及热处理温度对Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)合金薄带的微观组织及磁性能的影响

采用电弧熔炼和熔体快淬的方法,制备了不同成分与不同快淬速度的Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等实验设备,测试了合金快淬薄带的相组成、相结构以及磁性能。实验结果表明:在Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带中,合金薄带的矫顽力随着x含量的增加逐渐变大,在x=0.08(快淬速度为45 m/s)时,合金薄带获得最大矫顽力(Hcj)为7.34 kOe;当快淬速度为45 m/s时,Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.08)合金薄带在623 K的环境下热处理2 h,合金薄带可获得最优的综合磁性能,其矫顽力(Hcj)为7.67 kOe,剩磁(Br)为2.81 kGs,最大磁能积(BH)max为7.64 MGOe。     

淬火温度对Fe-6.5wt%Si粉末组织结构与磁性能的影响

采用气雾化法制备了Fe-6.5wt%Si合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了淬火温度对其显微结构及磁性能的影响。结果表明,经400~800℃淬火的Fe-6.5wt%Si粉末中只观察到单一的α-Fe(Si)相,即A2无序相结构。粉末晶格常数随淬火温度的变化可能与有序相转变和亚稳相的析出有关。粉末的矫顽力随淬火温度的升高先增后减再增高,分别在500℃和700℃淬火时达到最大值和最小值,其原因可能分别与DO3和B2有序相的生成有关。粉末的比饱和磁极化强度则随淬火温度的升高先减后增再减小,在600℃淬火时最低,在400℃和700℃时其值较高,这主要归因于合金有序度的变化。气雾化制备的Fe-6.5wt%Si粉末在700℃淬火时的综合磁性能较优。     

添加元素对Sm_2Fe_(17)C_x熔淬带材磁性能的改善

经过对熔淬前合金铸锭显微组织的研究,确认了在Sm_2(Fe_(0.9)Cr_(0.1))_(17)C_(1.6)合金中,Sm_2Fe_(17)相的构成,具有Th_2Zn_(17)类型的结构。Sm_2(Fe_(0.9)Cr_(0.1))_(17)C_(1.6)熔淬带材经温度为750℃退火30分钟后,显示出了672KAm~(-1)(8.4KOe)的矫顽力。对显微结构的研究表明,该带材的晶粒直径为50～150nm。使用X-射线衍射分析,并研究了各种材料的磁滞回线之后,发现随着退火温度的增加,导致相结构从TbCu_(17)类型向Th_2Zn_(17)类型转变。含Ga的Sm_2(Fe_(0.9)Ga_(0.1))_(17)C_(1.6)带材,在退火之后获得了680KAm~(-1)(8.5KOe)的矫顽力。进一步在Sm_2(Fe,Cr)_(17)C_(1.6)和Sm_2(Fe,Ga)_(17)C_(1.6)合金中添加Co、Mn等,也使其磁性能得到了改善.特别是合金Sm_2(Fe_(0.85)Ga_(0.1)Co_(0.05))_(17)C_(1.6)带材,经650℃、30分钟的退火处理后,获得了高达1008KAm~(-1)(12.6KOe)的矫顽力以及(BH)_(max)为62.4KJm~(-3)(7.8MGOe)的磁能积。这是到目前为止所报导过的、Sm_2Fe_(17)C_x熔淬带材获得的最高磁性能。     

退火温度对Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm、厚25μm的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯软磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为513.2℃,二级起始晶化温度Tx2为676.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力Hc减小;当最大磁感应强度B_m不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗P_s和矫顽力H_c减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感L_s和品质因数Q增大。     

La_(1-x)Ce_xFe_(11.41)Mn_(0.29)Si_(1.3)H_y粘结化合物的磁热效应

使用工业纯度原材料制备了La_(1-x)Ce_xFe_(11.41)Mn_(0.29)Si_(1.3)(x=0.0,0.1,0.2和0.3)系列化合物,通过饱和吸氢得到粉末氢化物,然后使用粘结低温烧结制备出块体氢化物。结果表明:粘结化合物的相结构仍然为Na Zn13型立方结构,存在第二相a-Fe。M-T曲线表明粘结化合物由铁磁态到顺磁态的转变温区变宽,由外磁场导致的巡游电子变磁转变特性明显减弱。而且居里温度T_C随Ce含量x的增加而减少。在0~1.5T外磁场下粘结化合物在T_C附近的最大磁熵变分别为6.55,7.46,7.78和8.88 J/(kg·K),与金属Gd最大磁熵变3.3 J/(kg·K)相比大2倍左右。而最大绝热温变分别为2.4,2.6,2.6和2.8 K,表明随着Ce含量的增加绝热温变与最大磁熵变均在增大。与未粘结前的合金相比,粘结后的块状化合物具有较高的强度和硬度。     

非晶(Fe_(0.045)Co_(0.86)V_(0.095)_(78)Si_8B_(14)合金磁场热处理效应的研究

本文对Co基非晶(Fe_(0.045)Co_(0.86)V_(0.095))_(78)Si_8B_(14)合金进行了不同的热处理工艺研究:无磁场退火使合金磁性能恶化;纵向磁场退火有效地消除合金的内应力局部感生各向异性和畴壁钉扎,并形成感生单轴各向异性。静态磁性获得显著提高:μ_m=147.8×10~4,H_c=0.0036Oe,μ_(0.002)=9×10~4,B_z=5880Gs,B_r/B_s=0.94,磁滞损耗显著减小,但有效磁导率较低。与纵向磁场比较,倾斜磁场退火有明显改善μ_e的作用。     

Ca~(2+)取代对SrCaLaCo铁氧体的微结构和磁特性的影响

用普通陶瓷工艺制备了分子式为Sr_(0.62-x)La_(0.38)Ca_xCo_(0.24)Fe_(0.14)~(2+)Fe_(11.62-σ)~(3+)O_(19)(x=0,0.2,0.4,0.6,缺铁量d=1.36)的SrCaLaCo铁氧体,研究了Ca~(2+)取代对材料微结构和磁特性的影响。实验表明,Ca~(2+)不仅进入晶格参与形成M型的六角铁氧体,而且还存在于晶界中影响晶粒的生长。当x=0.4时,预烧样品在1240℃时可形成单一的M相,比饱和磁化强度(σ_s)和矫顽力(H_(cj))达到最大,分别为69.3A×m~2/kg和334k A/m(4329Oe)。当烧结温度为1170℃×1h时,烧结样品获得最佳性能:剩余磁化强度B_r=445m T,矫顽力H_(cj)=420k A/m。     

非晶纳米晶Fe89.5Zr2.7B6.5Ag0.3M1 (M=Zr、Co、Ta、 Ti、Cu、Nb)的结构与性能

用单辊外圆液态急冷法制备了Fe89.5Zr2.7B6.5Ag0.3M1(M=Zr、Co、Ta、Ti、Cu、Nb)非晶铸带,然后进行不同方式的晶化处理制备纳米晶合金。研究了非晶纳米晶Fe89.5Zr3.7B6.5Ag0.3的显微组织、相组成与晶化过程。探讨了添加元素M(M=Co、Ta、Ti等)与制备工艺对非晶纳米晶Fe89.5Zr3.7B6.5Ag0.3合金显微组织、晶化过程与性能的影响。结果表明:第二种金属元素M的加入,有利于合金显微组织结构的纳米晶化,提高该合金的饱和磁感应强度Bs和电阻率,增大脆性和耐腐蚀性能;退火 水冷能极大提高Co基合金样品的Bs,并能降低材料的剩磁比;另外对非晶态合金来说,低温长时退火也有利于晶粒细化。     

HDDR Nd2Fe14B磁粉微结构和磁性能研究

采用未经均匀化热处理的SC(Strip casting)合金铸片为原料制备HDDR磁粉,着重研究了HDDR工艺的歧化阶段和缓慢脱氢阶段的氢气压强对Nd2Fe4B磁粉微结构和磁性能的影响.研究表明:合适的歧化压强(Pd)和缓慢脱氢压强(Psd)不仅有利于磁粉各向异性的获得,同时也有利于磁粉微结构的优化和磁性能的改善.磁粉...     

B含量对半硬磁FeNiMoB合金薄带微观结构及磁性能的影响

用真空中频感应炉熔炼得到Fe76.6-xNi19.2Mo4.2Bx(x=0,0.03,0.1,0.2)合金铸锭,经过多道轧制后直接得到半硬磁合金薄带。采用X射线衍射仪、金相显微镜及特斯拉计等研究了B含量对FeNiMoB合金薄带的显微结构和磁性能的影响。结果表明,随B含量的提高,FeNiMoB合金薄带表面磁通密度(SMFS)先增大后减小。添加适量的B可以细化合金薄带的晶粒,改善显微结构,提高合金薄带磁性能。当B含量为0.1%时,FeNiMoB合金薄带具有较好表面磁通密度,SMFS达到7mT。     

横向磁场热处理对高饱和磁感应强度Fe基非晶磁性能的影响

用真空感应炉在氩气保护下熔炼成母合金,再采用单辊快淬法制备成分为Fe63Co21Si2B14的非晶合金薄带,卷绕成铁芯后在不同温度下进行横向磁场热处理.研究了磁场热处理对合金磁性能的影响.结果表明,该Fe基非晶合金对磁场热处理非常敏感,通过简单的横向磁场热处理,合金可以获得良好的恒导磁性能,其Bs值可达1.73T.合金在360℃处理时,恒导磁范围达到240 A/m,恒磁导率约为2600,并且具有良好的综合磁特性.在晶化温度以下,提高热处理温度有利于提高材料的恒导磁性能.     

Fe:SmCo(Cr)薄膜的结构、磁性能与磁光克尔效应

利用脉冲激光沉积工艺,分别在单晶Si(100)衬底和玻璃(Si O2)衬底上制备Fe:Sm Co/Cu(Cr)薄膜,研究了Fe掺杂对Sm Co薄膜结构、磁性能与磁光效应的影响。实验发现,衬底对Fe掺杂Sm Co薄膜性能有很大影响,Si衬底薄膜的矫顽力和饱和磁化强度均优于玻璃衬底样品;同时退火温度也会影响Fe掺杂Sm Co薄膜形貌及磁性能,高温退火后,Sm Co衍射峰得到了增强,尤其是Sm Co5的(001)、(002)和(003)衍射峰最为明显,这是由于高温退火后Cu(111)衍射峰增强的缘故。同时发现,退火后的Si O2衬底与Si衬底样品的磁性和磁光效应均得到增强,但Si O2衬底的矫顽力Hc变化更明显,这是因为较高的表面应力会导致样品的矫顽力增强。因此可以通过调节Fe含量来控制样品的磁光性能,这就为优化Sm Co薄膜作为磁光存储介质的性能指出了一个研究方向。     

稀土La掺杂和退火温度对非晶磁芯软磁性能的影响

首先制备La掺杂Fe_(78)Si_9B_(13)合金(Fe Si B-La)非晶带材,然后绕制成环型磁芯,在不同温度下进行退火处理,研究La含量和退火温度对其软磁性能的影响。结果表明,随着La含量的增加,Fe Si B-La非晶磁芯的相对起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s呈先增大后减小的趋势,而矫顽力H_c呈先减小后增大的趋势。随着退火温度的升高,Fe Si B-La非晶磁芯的μ_i、B_s、H_c、电感L_s和品质因数Q呈先增大后减小的趋势。     

Fe基非晶磁粉芯的新进展

报导了国外研制高Bs铁基非晶粉的急冷凝固粉末法,即回旋水流喷雾工艺(Spinning water atomization process,SWAP)在制备工艺上的最新进展.介绍了用106℃/s的急冷速率制备的非晶Fe-Si-B合金粉的Bs、Hc和铁损Pcv等性能,以及工艺条件对可形成非晶Fe-Si-B合金粉中的Fe含量...     

触变剂对环氧树脂封装铁基纳米晶磁芯软磁性能的影响

用宽为20 mm、厚为25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材绕制成环形磁芯,经550℃×100 min晶化退火处理制成纳米晶磁芯,并对其进行环氧树脂封装,分析了触变剂对磁芯性能的影响。结果表明,与封装前相比,封装后纳米晶磁芯的磁导率μ、饱磁感应强度Bs、磁滞损耗Pu、磁芯电感Ls和感应电动势E随着触变剂含量的减小而减小;而矫顽力Hc和剩磁Br则随着触变剂含量的减小而增大。