退火过程中结构弛豫对FeBC(Cu,Mo)软磁合金性能的影响

摘要

铁基纳米晶软磁合金的非晶前驱体在低于晶化温度退火时会发生结构弛豫，引起微结构改变并导致合金性能发生变化。本文主要研究了退火工艺及Mo掺杂对FeBC(Cu,Mo)软磁合金的微结构及性能的影响。
　　以Fe84B10C6非晶合金为对象，研究了退火温度与时间对合金软磁性能的影响。随着退火温度升高，Fe84B10C6非晶合金带材的易磁化方向向非晶带面内偏转，超过493 K后其易磁化方向又偏离带面；饱和磁感应强度逐渐上升，矫顽力则先减小后增大且在493 K时达到最小值。退火时间对Fe84B10C6非晶合金磁性能具有相似的影响规律，且在退火100 s时合金具有最小的矫顽力。Fe84B10C6非晶合金在493 K下退火100 s具有最好的综合磁性能，其饱和磁感应强度和矫顽力分别为1.65 T和5.0 A/m。
　　以Fe83B10C6Cu1合金为对象，研究了Cu团簇优化对磁性能的影响。预退火温度从548 K升高到588 K过程中，Fe83B10C6Cu1非晶合金中Cu原子聚集生成大量尺寸相近的核，能为晶化时?-Fe提供形核位置的有益Cu团簇数量逐渐增加、尺寸分布也逐渐优化，并在588 K时Cu团簇达到最优调控；预退火温度继续升高到608 K时，Cu团簇尺寸仍保持较窄的分布，但平均尺寸增大。晶化退火过程中，随着预退火温度的升高Fe83B10C6Cu1合金晶化体积分数增加，Bs逐渐增加，Hc则先缓慢减小而后急剧增大并在588 K时达到最小值。Fe83B10C6Cu1合金经588K10min预退火708K100s晶化后具有最好的综合磁性能，其Bs和Hc分别为1.81 T和3.2 A/m。
　　以Fe83-xB10C6Cu1Mox(x=0~1.25)合金为对象，研究了Mo掺杂对Cu团簇优化及磁性能的影响。Mo掺杂提高了合金的非晶形成能力，促进了有益Cu团簇的形成，使α-Fe析出起始温度下降。x由0.0增加到0.75过程中，有益Cu团簇数量逐渐增加、尺寸分布也逐渐优化，并在x=0.75时Cu团簇达到最优调控；x继续增加到1.25时，过量Mo掺杂促进Cu团簇的长大，Cu团簇尺寸分布变宽,有益 Cu团簇数量减少。晶化退火过程中，随着晶化温度的升高， Fe82.25B10C6Cu1Mo0.75合金Bs逐渐增加，Hc则先减小后增大且在693 K时达到最小值；随着x的增加， Fe83-xB10C6Cu1Mox(x=0~1.25)合金Bs和 Hc均先减小后增加。在Mo掺杂合金系中Fe82.25B10C6Cu1Mo0.75纳米晶合金具有最好的综合磁性能，其Bs和Hc分别为1.75 T和2.1 A/m。

目录

第一章 绪论

1.1引言

1.2铁基非晶合金概述

1.3铁基纳米晶合金概述

1.4本文研究目的、意义及主要内容

第二章 实验方法及原理

2.1样品的制备

2.2样品结构与性能的表征

第三章 低温退火对Fe84B10C6合金磁性能的影响

3.1低温退火对Fe84B10C6合金结构的影响

3.2低温退火对Fe84B10C6合金磁性能的影响

3.3本章小结

第四章Cu团簇调控对Fe83B10C6Cu1合金性能的影响

4.1 Fe83B10C6Cu1合金微结构研究

4.2 Fe83B10C6Cu1合金性能研究

4.3本章小结

第五章 Mo掺杂对Fe83-xB10C6Cu1Mox(x=0~1.25)合金Cu团簇调控及性能的影响

5.1 Fe83-xB10C6Cu1Mox (x=0~1.25)合金微结构研究

5.2 Fe83-xB10C6Cu1Mox(x=0~1.25)合金性能研究

5.3 本章小结

第六章 结论

6.1主要研究成果

6.2主要创新之处

6.3展望与不足

参考文献

致谢

在学期间研究成果及发表的学术论文

攻读硕士学位期间发表（录用）论文情况

攻读硕士学位期间参加科研项目情况