Fe-Co-Nb（V）-Si-B-Cu纳米晶软磁材料的结构及磁性研究

摘要

本文研究了含Co的FINEMET型(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>和(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,2>V<,1>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>合金在不同温度纳米晶化后的结构及软磁性能。研究结果表明与不含Co的FINEMET型(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>和(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,2>V<,1>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>合金相比，两种合金均可在较低的温度下实现纳米晶化，460℃纳米晶化后可获得良好的软磁性能。随着退火温度的升高，纳米晶粒逐渐长大，合金的软磁性能开始下降：当退火温度高于二次晶化温度600℃以上时，开始析出硬磁相Fe-B、(FeCo)-B，使合金的软磁性能快速下降。 采用Co部分替代FINEMET型合金中的Fe形成的上述两种纳米晶合会的淬态居里温度T<,o><'am>明显提高，可达到460℃。对两种合金经460℃纳米晶化后的高温性能研究发现，(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>纳米晶合会的初始磁导率在300℃以内基本保持恒定，而用V部分替代Nb形成的(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>纳米晶合金降低了Co在剩余非晶中的分配比例，进一步提高了磁导率，但其初始磁导率只能在200℃以内保持恒定，温度高于200℃时明显衰减并且在温度达到320℃后其磁导率要低于(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>纳米晶合金。适当提高退火温度，可增加合金的晶化相体积分数，虽使初始磁导率在常温下有所降低，但在高温下初始磁导率的衰减将延缓。例如580℃退火后合金(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>的初始磁导率μ<,1>在600℃以下衰减很少，具有良好的温度稳定性和结构稳定性。实验结果对寻求新型高温纳米晶软磁合金有一定的意义。 采用阻抗分析仪研究了合金(Fe<,0.5>Co<,0.5>)<,73.5>Nb<,3>Si<,13.5>B<,9>Cu<,1>的初始磁导率和截止使用频率随退火温度的变化。结果表明在：FeCo基纳米晶合金中决定初始磁导率和截止使用频率的因素主要是畴壁钉扎的弹性回复系数α，随退火温度的升高初始磁导率降低，截止使用频率．f<,o>增加，而初始磁导率μ<,1>和截止使用频率f<,o>两者的乘积μ<,1>f<,o>在很宽的退火温度范围内基本保持不变。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2纳米晶软磁材料的交换耦合机制

1.3纳米晶合金的晶化机制及研究现状

1.4本文研究的主要内容

第二章实验方法

2.1样品的制备

2.2测量装置与测量方法

第三章Fe-Co-Nb(V)-Si-B-Cu软磁合金的静态磁性

3.1差示扫描量热法确定淬态Fe-Co-Nb(V)-Si-B-Cu合金晶化温度

3.2合金Fe-Co-Nb(V)-Si-B-Cu经不同温度退火后的静态磁性

3.3合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1的相结构及晶粒尺度

3.4小结

第四章剩余非晶相对合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb3Si13.5B9Cu1高温性能的影响

4.1加入V对合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb3Si13.5B9Cu1剩余非晶中Co的分配的影响

4.2 V对合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb3Si13.5B9Cu1高温软磁性能的影响

4.3小结

第五章退火温度对纳米晶合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1高温高频特性的影响

5.1不同温度退火后合金晶化体积的分析

5.2退火温度对纳米晶(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金高温性能影响

5.3退火温度对纳米晶(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金高频性能影响

第六章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目

致谢