Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性,抑制其退火脆性倾向,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段,研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著,而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。     

Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性,抑制其退火脆性倾向,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段,研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著,而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。     

FeCuNbSiB纳米晶合金软磁性能的热处理工艺调控研究

为满足大容量高频变压器对大尺寸纳米晶铁芯低损耗需求,探索了50 mm高纳米晶铁芯的热处理工艺,研究了2种典型纳米晶合金Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇和Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉（简称B₇和B₉）的热处理温度（330~600℃）对铁芯静态和动态磁性能的影响规律。结果表明：B₇和B₉合金在420℃退火已开始纳米晶化,要远早于通常认为的500℃。2种合金分别在550、580℃退火具有最低的铁芯损耗;而分别在500、550℃退火具有最优的静态磁性能,即最高的磁导率和最低的矫顽力。经施加横向磁场退火后,B₇合金的损耗进一步降低,$P_{\rm{cm}} $（0.5T/20k）达到7.3W/kg,为目前报道的最低铁芯损耗。根据系列数据建立了铁芯损耗分形公式为$ {\mathit{P}}_{\rm{cm}}=0.5{\mathit{f}}^{1.42}{{\mathit{B}}_{{\rm{m}}}}^{2.27} $,预测的准确性得到了实验结果的验证。     

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。     

SiO2溅射功率对Fe40Co40B20-SiO2软磁纳米颗粒膜磁性能的影响

用磁控溅射法沉积Fe₄₀Co₄₀B₂₀-SiO₂软磁纳米颗粒膜,对其微观结构和磁性能进行了分析。研究发现,随着SiO₂溅射功率的增高,Fe₄₀Co₄₀B₂₀-SiO₂薄膜粗糙度、截止频率、磁导率、饱和磁化强度均降低,薄膜电阻率增大。在SiO₂溅射功率为500 W时,Fe₄₀Co₄₀B₂₀-SiO₂薄膜电阻率高达1973μΩ·cm,且截止频率也高达3.67 GHz。相较于未添加SiO₂的薄膜,其电阻率有了显著提升,且同样拥有较高的截止频率。因此,通过该方法制备的Fe₄₀Co₄₀B₂₀-SiO₂薄膜可有效应用于GHz频段的软磁薄膜电感。     

铌添加对（Nd0.4Pr0．6）9Fe76B15熔淬非晶合金晶化行为及矫顽力的影响

用熔淬法制备了(Nd0.4Pr0.6)9Fe76-xNbxB15(x=0,2,3,4)非晶合金薄带,然后在600～740℃进行退火晶化.用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了添加Nb对快淬(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15非晶合金晶化行为和矫顽力的影响,发现Nb的添加改变了(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15的晶化行为,并且极大地提高了合金的矫顽力.未添加Nb的(Nd0.4Pr0.6)9Fe76B15非晶合金晶化时,首先转变成(Nd,Pr)2Fe23B3亚稳相,在退火温度为640℃时,亚稳相开始分解为(Nd,Pr)2Fe14B和α-Fe两相组织,随着退火温度的进一步升高,合金中的(Nd,Pr)2Fe14B相开始减少,而室温非磁性相(Nd,Pr)1.1Fe4B4逐渐增多.添加Nb的(Nd0.4Pr0.6)9Fe72Nb4B15非晶合金晶化时,先从非晶基体中析出α-Fe相,随着温度的升高,剩余的非晶相继续晶化形成(Nd,Pr)2Fe14B和Fe3B相.这说明添加Nb可以避免亚稳相的形成,促进(Nd,Pr)2Fe14B硬磁相的生成,同时细化了晶粒,改善了材料的磁性能,使合金矫顽力从未添加Nb的397.3 kA/m提高到了添加4at% Nb时的1091.2 kA/m.     

Sm-Co-Cu合金相转变及微观组织研究

研究了Sm_10.5Co_89.5-xCu_x(x=5,10,15,20)合金的相转变及微观组织结构。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了Sm_10.5Co_89.5-xCu_x(x=5,10,15,20)合金的相组成、相结构及微观组织。结果表明Sm_10.5Co_89.5Cu₅合金中含有α-Co相和Sm₂Co₁₇相,而Sm_10.5Co_89.5-xCu_x(x=5,10,15,20)合金中含有α-Co相,Sm₂Co₁₇相和Sm(Co,Cu)₅相。随着Cu含量的增加,Sm(Co,Cu)₅相和α-Co相的体积分数不断增加,而Sm₂Co₁₇相的体积分数则不断减少。...     

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%。     

张应力退火对Fe基纳米晶合金薄带磁各向异性的影响

用单辊快淬法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带,在氮气保护下沿薄带轴向分别施加不同张应力进行退火.采用阻抗仪和磁力显微镜( MFM)分别观测了不同张应力(σ=0、171、378、570 MPa)退火Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金薄带的纵向驱动巨磁阻抗效应(LDGMI)和表面磁畴...     

Sm-Co-Fe合金的微观组织及相转变研究

稀土Sm-Co永磁材料由于具有良好的热稳定性和耐腐蚀性在航空航天和军工等行业有广泛的应用。在其中添加Fe、Cu、Ti和Zr等合金元素会影响其微观组织结构与相组成,使合金的磁性能发生改变。通过合金熔炼Sm_10.5(Co_1-xFe_x)_89.5(x=5～35)铸态合金,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热分析(DSC)表征手段对Sm_10.5(Co_1-xFe_x)_89.5铸态合金的凝固组织结构以及相转变温度进行分析。结果表明：添加了Fe元素的Sm-Co基合金的微观组织为Sm₂(Co,Fe)₁₇及fcc(Co,Fe)相,随着Fe元素的增多,fcc(Co,Fe)相逐渐增多,当Fe含量达到30%时达到峰值,随后开始下降;通过对合金热分析曲线的测定,分析得出Sm_10.5(Co_1-xFe_x     

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。     

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。     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄带的磁感应效应

研究了交流信号电压、直流磁场和限流电阻对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响。结果表明,当信号为正弦交流电时,线圈感应电压也为同频率的正弦交流电压;当信号为矩形脉冲电压时,线圈感应电压则为同频率的尖脉冲电压。当信号为正弦交流电时,磁感应效应随着交流电压幅值的增大而增强,随着直流磁场强度和限流电阻的增大而减弱,磁感应效应变化幅度随着直流磁场强度和交流电压幅值的增大而增大,随着限流电阻的增大呈现出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...     

混合合金法添加元素(合金)对烧结Nd-Fe-B磁体耐氢性能的影响

在Nd14.35Fe78.47Nb0.5B6.68母合金粉中添加Cu、Co粉和Dy(Ga,Al)合金后，TPA分析显示，磁体开始吸氢的温度明显升高。磁体耐氢性能的提高在于形成了Nd(Fe，Cu)、Nd(Fe，Co)和Nd6(Fe，Co，Cu)13Ga形式的晶界相。在新的晶界相中，Nd含量降低到30％—50％左右，Nd含量的降低导致了晶界相吸氢活性变小，从而提高了磁体的耐氢性能。     

Ce-Al-Cu非晶合金制备及非晶形成能力

为研究Ce-Al-Cu非晶合金的制备及非晶形成能力（GFA）,采用熔体旋淬法制备了Ce70AlxCu30-x（x=5,10,13）、Ce80-xAlxCu20（x=10,15,20）和Ce90-xAl10Cux（x=15,20,25）非晶合金薄带。用X-射线衍射法（XRD）进行物相表征,用差示扫描量热法（DSC）测量样品在加热过程中的相变规律,对合金的非晶形成能力与非晶形成能力的参数（Tg、Tx、Tm、Tl、Trg、η）进行分析。结果表明,Ce含量的适当增加和Al含量的适当降低有利于降低Trg,有利于非晶形成;Cu含量的改变对非晶的形成产生极大的影响,但当Cu的原子分数为20%时,Tg最低,对Tx和Tl的影响亦不大;Ce70Al10Cu20相对此合金的其他成分点具有更好的非晶形成能力,且快淬速度为15 m/s时非晶形成能力最好。     

热处理温度对Fe_(83.5)B_(15)Cu_(1.5)合金结构及性能影响

通过熔体快淬法制备具有(200)取向α-Fe晶粒的Fe83.5B15Cu1.5非晶纳米晶合金,并重点研究了在制备过程中α-Fe晶粒的产生以及贴棍面和自由面对合金结构与磁性能的影响规律。研究表明,Fe83.5B15Cu1.5合金在熔体快淬之后具有大量(200)择优方向的α-Fe晶粒。晶化热处理之后,贴辊面的微观形貌主要是球形纳米颗粒,而自由面的微观形貌主要是长度为200~300nm的片状多孔结构。经过热处理(温度390℃,保温时间10min)之后可获得最佳磁性能为:饱和磁感应强度Bs=1.83T,矫顽力Hc=8.7A/m。本研究对Fe基非晶合金软磁材料的发展具有积极意义。     

摩擦焊焊接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15

采用传统摩擦焊焊接具有良好非晶形成能力的Zr_(65)Cu_(12.5)Al_(7.5)Ni_(15)(at%)块体非晶合金。微区X射线衍射结果显示,整个焊接接头保持了非晶特性,无晶化反应发生。本文就摩擦焊成功焊接块体非晶合金Zr_(65)Cu_(12.5)Al_(7.5)Ni_(15)的原因进行了分析。     

退火对FeCo基磁环巨磁阻抗效应的影响

采用铜模吸铸法制备了Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2非晶合金管,切成薄环后,用系列温度对其进行退火处理.然后用X射线衍射仪测试了样品的相组成,用HP4294A阻抗分析仪测量了样品的磁阻抗.分析了退火温度对FeCo基磁环环向驱动巨磁阻抗效应的影响,发现退火可以显著改善FeCo基磁环样品的环向巨磁阻抗效应,540...