Cu对Fe基非晶合金内禀磁性及晶化行为的影响

利用 DSC,XRD,TEM,M(?)ssbauer 谱及磁性测量技术研究了 Cu 取代 Fe 对 FeSiB 非晶合金的内禀磁性及晶化行为的影响。结果表明:Cu 元素取代 Fe 使 FeSiB 非晶合金的λ_s,σ_s,(?)_f,(?)_(Fe)下降,但居里温度 T_c 升高。而且,Cu 的加入能够显著地降低 FeSiB 非晶合金的晶化温度及晶化激活能,改善x-Fe(Si)相的形貌。FeCuSiB 非晶合金的晶化行为表明:在非晶合金内部存在α-Fe(Si)相成分富集区。     

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。     

弛豫对Zr-Al-Ni-Cu基非晶合金晶化过程的影响

非晶合金的稳定性是制备大块非晶合金的关键，而弛豫后形成的短程有序结构对非晶中的晶体相形核有重要的影响。本文通过差热分析及X射线衍射法研究了预先弛豫处理对Zr60Al8Ni12.5Cu17Si2.5和Zr60Al8Ni10Cu17Si5非晶合金晶化过程的影响。结果表明：预先弛豫处理降低了上述非晶合金的稳定性。Si含量的增加则提高上述非晶合金的稳定性。根据等温转变过程日体相形核孕育期采用Arrhenius公式所确定的晶化激活能更能反映非晶晶化过程及非晶的稳定性。     

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。     

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。     

Fe基非晶合金涂层在晶化过程中的硬度与组织变化

对等离子喷涂含Cr，Ni，W，Mo，C，Si等合金元素的Fe-B基非晶合金涂层进行了100～730℃不同温度4h热处理试验。差热分析结果表明，涂层的急剧结晶温度在590℃附近。热处理试验结果表明，在450℃以下热处理时，涂层仍基本保持非晶态，硬度变化不大。在450～610℃之间热处理时，随温度升高，涂层逐渐晶化，析出以Fe23(C，B)6和Fe23B6相为主的硬质相和富Fe相，在590℃左右获得晶粒尺寸约为20nm纳米晶组织，涂层硬度随温度升高急剧增大，在610℃左右硬度达到最大值，约1270HV。在630～730℃之间热处理时，富Fe相逐渐成为主要相，并有Fe23(C，B)6，Fe23B6，Fe2B和FeB等多种硬质硼化物相形成，晶粒尺寸随温度升高长大并形成树枝晶，涂层硬度逐渐降低。     

非晶Fe78Si9B13合金结构对磁性的影响

研究了普通退火对非晶Fe78Si9B13合金磁性能和结构的影响.实验发现:经不同温度退火1h后,试样的静态磁性能在Ta=390℃呈现最佳值;损耗则在Ta=440℃呈现最低值;在Ta=440℃经不同时间退火后,试样在ta=2h呈现横向感生磁各向异性.由退火后试样的初始磁导率与温度的关系及磁致伸缩系数的变化结果表明,当有极少量的α-Fe(Si)晶体相析出时,可明显改善合金的动态磁性能;当α-Fe(Si)晶体相进一步析出时,可使合金呈现良好的恒导磁特性.     

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。     

P对Fe基非晶合金玻璃形成能力及磁性能的影响

采用XRD、DSC、SEM、TEM和、VSM等检测方法研究了Fe(73.65-x)Ni1Al5Ga2PxB9.6Si3C5.75(x=6.65、7.65、8.65、9.65)系列合金的微观结构、玻璃形成能力及磁性能.实验结果表明,当x=8.65时,样品为非晶结构,并深入分析了此时结构中的原子团簇结构;当x=7.65时,合金为在非晶基体上析出的纳米晶结构;当x=6.65时,在非晶基体上出现了大量的晶态相复合组织.热力学分析显示,用参数7能更合理地表征合金的玻璃形成能力,为C1>C2>A4.当P含量为7.65%(原子分数)时合金具有较好的软磁性能,其矫顽力为6.0Oe,饱和磁化强度为149.4emu/g.     

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。     

Fe基非晶合金涂层的多晶型晶化过程研究

等离子喷涂Fe基非晶合金涂层的晶化温度在590℃左右.在高于晶化温度热处理时,涂层首先以多晶型晶化方式直接结晶形成亚稳的Fe23(c,B)6和Fe23B6化合物相.随热处理时间延长,Fe23(C,B)6和Fe23B6相发生分解,逐渐转变为更稳定的Fe3B相和Fe固溶体相.热处理温度越高,Fe23(C,B)6相和Fe23B6相的分解转变速度越快.随热处理温度升高或时间的延长,晶化涂层的硬度呈线性降低.经590℃,4h热处理后,涂层结晶形成纳米晶组织;经660℃,4h热处理后,涂层结晶形成树枝状晶组织,随热处理温度升高,涂层中扁平状粒子间结合增强并趋于熔合,晶粒发生长大.     

预退火对Sm5 Fe74.3Nb1.5Si11.7 B4.5C2.5Cu0.5非晶合金晶化动力学的影响

研究了预退火对Sm5Fe74.3Nb1.5Si11.7B4.5C2.5Cu0.5非晶合金晶化动力学的影响。结果表明，预退火处理使非晶合金晶化相α-Fe和Sm2Fe17Cx的晶化温度（Tp）和晶化表观激活能（Ec）值降低，且改变晶化相α-Fe在晶化过程中晶化激活能的变化趋势，有助于该合金在晶化退火中形成晶粒尺寸较小的α-Fe相。     

恒电感非晶Fe78 Si9B13合金铁芯的研究

研究了普通退火对非晶Fe78Si9B13合金铁芯电感的影响.实验发现在不同退火温度(450～490℃)非晶合金铁芯的电感均随退火时间的延长单调下降;退火温度越低,电感下降的速率越小.合金经480℃×60min退火,有适当数量的α-Fe(Si)晶体相析出后,可呈现良好的恒导磁特性,形成横向感生磁各向异性;非晶合金铁芯具有较低的电感,很强的抗直流偏磁场能力和良好的恒电感特性.     

Fe74Al4Ga2P12B4Si4块体非晶合金的纳米晶化及软磁性能研究

采用铜模铸造法制备了厚2mm的Fe74Al4Ga2P12B4Si4块体非晶合金.利用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究了其晶化行为和软磁性能.结果表明,非晶合金的玻璃转变温度Tg为457.35℃,晶化开始温度Tx为497.65℃.合金的过冷液相区宽度△Tx达到40.30℃,表明合金具有较大的玻璃形成能力.F74Al4Ga2P12B4Si4合金的晶化是二级晶化过程.经520℃等温退火后析出α-Fe相,其晶粒尺寸为15.9nm;而经550℃等温退火后析出α-Fe相及微量的A10.3Si0.7Fe3和Fe3B相,其中α-Fe相的晶粒尺寸为17.4nm.非晶合金的饱和磁化强度为108.816emu/g、矫顽力Hc为574.97Oe;经520℃等温退火后,纳米晶合金的饱和磁化强度为106.875emu/g、矫顽力Hc为94.16Oe.退火实验结果表明,纳米晶化对材料的饱和磁化强度没有显著影响,但会显著降低材料的矫顽力.     

铜、铌在非晶Fe73.5Cu1Nb3Sil3.5B9激波晶化中作用失效研究

用Ｘ射线衍射、差热分析、透射电镜分析研究了激波对非晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９合金的作用,结果表明,激波能使非晶态转变为纳米晶。晶化主相α－Ｆｅ晶粒尺寸为２０～５０ｎｍ,晶格常数比纯Ｆｅ的小,并形成了多种中间相和亚稳相。同时发现激波处理的ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ合金,铜和铌的作用失效。     

Zr对Pr-Fe-B非晶合金晶化形成纳米晶合金的作用

从非晶合金化激活能的角度，分析了Pr-Fe-B非晶合金在退火过程中晶粒粗大的原因，揭示了Zr元素在其晶化过程中的作用，结果表明，Zr能改变Pr-Fe-B非晶合金中α－Fe相的晶化行为，有助于形成尺寸细小的α-Fe相。     

预退火温度对Cu基块状非晶玻璃转变及晶化的影响

采用差示扫描量热（Dsc）分析方法测定了Cu50Zr42Al8块状非晶合金在不同温度（350～450℃）预退火4h后的玻璃转变温度Tg、起始晶化温度Tx、晶化峰值温度Tp和玻璃转变过程中的比热容变化。结果表明：预退火处理试样的玻璃转变温度Tg、玻璃转变比热变化ΔCp，g随退火温度的升高呈现逐渐增加的趋势，而其起始晶化温度Tx和晶化峰值温度Tp随退火温度的变化不明显。并利用结构弛豫理论分析了预退火温度对玻璃转变和晶化的     

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。     

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。      

Cu基块体非晶合金的研究进展

综述了国内外最近几年来Cu基大块非晶合金的研究现状,介绍了Cu基大块非晶合金在玻璃形成能力、机械性能、耐腐蚀性能、非晶-纳米晶合金方面的研究成果,最后探讨了Cu基大块非晶合金未来的研究重点.