高硼FeNbB非晶合金的软磁性能
FeZrNbB合金的磁性能研究
FeZrNbB合金的磁性能研究王成军;于艳娟【摘要】Correlation analysis is a statistical method to describe the intimate level of correlation between two or more variables. This paper mainly discusses the correlation between the random vectors, and emphasizes on discussing the calculation processes of the population simple correlation coefficient, multiple correlation coefficient, canonical correlation coefficient, moreover, the relation of the generalized correlation coefficient and the above correlation coefficients.%采用单辊快淬法制备Fe81Zr9-xNbxB10（x=2,4,6）系非晶合金,并对该系非晶合金进行不同温度热处理.利用X射线衍射（XRD）和振动样品磁强计（VSM）测试合金的结构和磁性能.实验表明,α-Fe铁磁相析出的起始晶化温度随Nb含量的增加而升高.快淬态合金的比饱和磁化强度（Ms）随Nb含量的增加而减小.三种合金的Ms均随退火温度的升高而增大,这与铁磁和反铁磁的交换耦合作用有关.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】3页(P73-74,79)【关键词】非晶;快淬;磁性【作者】王成军;于艳娟【作者单位】吉林省产品质量监督检验院,吉林长春130022;长春市计量检定测试技术研究院,吉林长春130024【正文语种】中文【中图分类】TG139.8金属软磁材料在变压器设备、磁记录材料、电磁干扰屏蔽材料、磁性传感器等领域有着重要的应用价值，是工业生产的理想材料.在众多的软磁材料中，Fe-M-B(M=Zr、Hf、Nb）系合金以其优良的软磁性能引起了人们广泛关注.近年来，国内外科学家对FeZrNbB合金的结构、热稳定性等进行了大量的研究［1-4］.本文选取添加不同含量 Nb元素的Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）合金，对该系合金进行高温磁性能的研究.选用高纯度(纯度均大于 99.9%）的 Fe、Zr、Nb、B为初始原料，在Ar气氛下用高温电弧炉熔炼名义成分为Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）的铸态母合金，然后采用单辊快淬法制备合金条带，快淬速率为30 m/s.利用真空管式高温退火炉(OTF-1200X），在氩气保护下对三种非晶合金样品分别在300，450，530，570，600℃下进行40min等温退火处理.使用X射线衍射(XRD，D/max 2500/PC）测试分析样品的结构.利用振动样品磁强计(VSM，Lake shore M-7407）测量样品的磁性能.在500 Oe磁场下测得快淬合金的热磁曲线M(T），温度范围为室温到600℃.图1 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）系合金在快淬态时的XRD谱图.三种合金的XRD谱图均呈显的漫散射包，表明该系合金均处于非晶态.图2为Fe81Zr7Nb2B10和Fe81Zr5Nb4B10非晶合金在450℃，Fe81Zr3Nb6B10非晶合金在530℃退火后的XRD谱图.从图中可以看出析出的铁磁相为α-Fe.图3 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）非晶合金的热磁曲线M(T）.三种合金的磁化强度(M）均先呈现下降，然后一段温度范围内保持不变，最后呈上升的趋势.由于热运动，非晶合金的磁化强度随着温度的升高而下降，达到居里温度点后，非晶合金发生铁磁性向顺磁性的转变，由于非晶合金的居里温度低于合金的晶化温度，磁化强度降到最低(基本为零），然后一段温度范围内非晶合金处于顺磁性状态，直到加热温度达到非晶合金的晶化温度时，由于铁磁相的析出而使合金的饱和磁化强度增加.铁磁相析出起始晶化温度随着Nb含量的增加而升高.由于Nb元素熔点比Zr元素的熔点高，因此Nb含量的增加使非晶合金晶化需要更高的温度.图4 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）非晶合金的比饱和磁化强度(Ms）随退火温度(Ta）的变化曲线.三种合金在快淬态时的Ms随着Nb含量的增加而减小.由于Zr、Nb原子磁矩与Fe原子磁矩成反向平行耦合［5-6］.Nb原子磁矩比Zr原子磁矩大，因此随着Nb含量的增加，反铁磁耦合作用加强，Ms减小.热处理后，三种合金的Ms随着退火温度的升高而增大.当退火温度高于晶化温度时，α-Fe相不断从非晶基体中析出，铁磁交换耦合作用不断增强.同时，Fe和Zr、Nb之间的反铁磁交换耦合作用也就不断减弱［7］，因此，三种合金的Ms随着退火温度的升高而增大.Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）合金在快淬速率为30 m/s时形成非晶.在三种合金热磁曲线M(T）中，磁化强度(M）均先呈现下降，然后一段温度范围内保持不变，最后上升的趋势.由于Nb元素熔点比Zr元素的熔点高，因此α-Fe铁磁相析出的起始晶化温度随Nb含量的增加而升高.三种合金的Ms均随退火温度的升高而增大，这与α-Fe相不断析出，铁磁交换作用不断增强，反铁磁耦合作用减弱有关.【相关文献】［1］Huang H，Shao G，Tsakiropoulos P.Crystallization of the amorphousFe80Zr12B8alloy under controlled heating［J］.J.Alloys Comp.，2008，459(1-2）:185～190.［2］Folly W S D，Caffarena V R，Sommer R L，et al.Magnetic properties ofFe90Zr7B3ribbons studied by FMR and magnetization［J］.J.Magn.Magn.Mater，2008，320(14）:358 ～361.［3］Suzuki K，Kataoka N，Inoue A，et al.High saturation magnetization and soft magnetic properties bcc Fe-Zr-B alloys with ultrafine grain structure［J］.Mater.Trans JIM，1990，31(8）:743 ～746.［4］škorvánek I，Kováĉ J，Marcin J，et al.Annealing effects on the magnetic propertiesof nanocrystalline FeNbB alloys［J］.J.Magn.Magn.Mater.，1999，203(1-3）:226 ～228. ［5］贺淑莉，何开元.(Fe1-xCox）84Zr3.5Nb3.5B8Cu1非晶合金的高温和低温磁性［J］.金属功能材料，2002，9(3）:34 ～37.［6］詹文山，沈保根，赵见高.非晶态合金FeTmB的磁矩和居里温度［J］.物理学报，1985，34(12）:1613～1619.［7］Hu Y，Liu L，Chan K C，et al.The effect of crystallization on microstructure and magnetic properties of Fe61Co7Zr9.5Mo5W2B15.5bulk metallic glass［J］.Mater.Lett.，2006，60(8）:1080 ～1084.。
Fe81Zr5Nb4B10非晶合金的晶化过程及其磁性能研究
谱 均表 现为 漫 散 的宽 峰 ， 明 该合 金 在 淬态 已经 完 表
全 形成 非 晶 。经 ４ ０ ｏ 火后 ， 金 自由面 和 贴 辊 ０ Ｃ退 合 面 的 Ｘ Ｄ衍 射 谱 图仍 显 示 非 晶特 征 。５ ０ ｃ 退 火 Ｒ ０ 《 ＝
１ 试 验 方 法
在 Ａ 气 氛 下 ， ９ ． ％ 的 Ｆ 、ｒ Ｎ 、 ｒ 以 ９９ ｅ Ｚ 、 ｂ Ｂ为 原 料 ， 电弧熔 炼 制 备 名义 成 分 Ｆ ｚ ｂ Ｂ。 用 ｅ。ｒＮ 的母 合 金， 并采 用单 辊 急 冷 法 制 备 金 属 条 带 ， 速 度 为 ３ 线 ０
相继 续 析 出长 大 。经 ８ ０ ｏ 火 后 ， ０ Ｃ退 自由面 有 Ｆ ｅ
ｍｓ ／ 。在氩 气保 护 下对 样 品在 ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０和 ０ 、 ０ 、０ 、０
８ ０℃下 进行 ４ ｎ等温 退火 处理 。 ０ ０ｍｉ 利用 Ｄ ｍ ｘ２ ０ ／ Ｃ Ｘ射 线 衍 射 测 试 分 析 样 ／ ａ ５ ０ Ｐ
ｗｉｈ ｆｅ ｉ ｅ，ｔ ｅ ｇａ ｎ ｓｚ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｏ ｐ ｏ ｓ ｌｙ ｒｂ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｏ ｏ ｔ ｃ ｉ ｅ ｗｅｅ ｂ ｇ ｅ ， ｃ ｓａ ｌｚ ｔｏ ｔ ｒ ｅ ｓｄ ｈ ｒ ｉ ｉｅ ｎ ｈ ｍ ｒ ｈ ｕ ａ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｇ ａｎ ｆｃ ｎ ａ ｔ ｓｄ ｒ ｉ ｇ ｒ ｒ ｔ ｌｉａ ｉｎ ｙ ｖ ｌ ｍ ｅ ｆａ ｔ ｎ ｗａ ｍａｌ ｒ Ｃｏ ｒ ｉｉｙａ ｐ ｃａ ａｕ ａｉｎ ｍ ａ ｎ ｔｚ ｔ ｎ ｉ ｒ ａ ｅ ｒ ｄ ａ ｌ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｏｕ ｒ ｃ ｉ ｓ ｓ ｌｅ 。 ｏ ｅ ｃｖ ｔ ｎｄ ｓ ｅ ｉｌｓ ｔ ｒ ｔｏ ｇ ｅｉａ ｉ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ｇ ａ ｕ ｌｙ ｗｉ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｈ ａ ｎ ａｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ． ｎ ｅ ｌｎｇ ｔｍ ｅ ａｕ ｅ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｅ ｔｓ ｎｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ； ｅ ｉ ｅ； ｎ ａ ｔｓｄ Ｆｅ １ ｒ ４ ｍ ｏ ｐ ｏ ｌｏ Ｃｒ ｓａ ｌｚ ｔｏ ｙｗ ｒ Ｍ ｌ－ｐｉ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｆｒ ｅ ｓｄ Ｃｏ ｔ ｃ ｉ ｅ； ８Ｚ ５ Ｎｂ ｌ ａ ｒ ｈ ｕｓ ａｌｙ； ｙ ｔｌｉａ ｉｎ Ｂ０
硼铁 非晶带材
硼铁非晶带材硼铁非晶带材随着科技的不断进步和发展，新材料的研发和应用也日益受到人们的关注。
在众多新材料中，硼铁非晶带材备受瞩目，被广泛应用于能源、电子、汽车和航空等行业。
本文将从多个角度来解析硼铁非晶带材。
一、概述硼铁非晶带材是以硼铁合金为基础制成的一种特殊材料，具有非晶结构，通俗来说，就是看上去像金属，但其内部结构却是类似于玻璃的非晶体结构。
它不仅具有金属的导电性、可塑性、可加工性等优良性能，而且还具有非晶体材料的高硬度、高强度、高韧性等特点。
二、优点硼铁非晶带材具有以下几个优点：1.高饱和磁通密度和低磁场损耗，可以制作高效的电感器件和变压器。
2.高导磁率和低铁损，可以制作具有高性能的电动机。
3.高硬度、高韧性和抗腐蚀性强，可以制作高性能切削工具。
4.高耐热性能和抗疲劳性强，可以应用于高温、高强度的工作环境。
三、应用硼铁非晶带材的应用领域广泛，主要有以下几个方面：1.电子行业：用于制作高性能电感、变压器、电动机、传感器等。
2.汽车工业：用于制作发电机、电动汽车驱动电机等。
3.能源行业：用于制作高效的蓄电池、太阳能电池板等。
4.航空工业：应用于制作航空发动机的惯性器、航空传感器等。
四、前景硼铁非晶带材作为一种新型材料，未来的应用前景十分广泛。
市场上已经出现了多款硼铁非晶带材产品，如此其未来市场发展前景必定是极好的。
从应用领域来看，硼铁非晶带材在电子、汽车、能源、航空等领域都有广泛的应用前景，特别是在电动汽车领域，硼铁非晶带材可大幅提升电机效率和性能，因此其在包括电动汽车等领域的市场需求将会持续增长。
总之，硼铁非晶带材是一种非常有前途的新型材料，凭借其优良性能和广泛应用前景，未来市场发展前景必将广阔。
铁硅硼非晶合金粉末
铁硅硼非晶合金粉末铁硅硼非晶合金粉末是一种新型的材料，具有许多优异的性能和应用潜力。
本文将介绍铁硅硼非晶合金粉末的基本特点、制备方法以及其在不同领域的应用。
铁硅硼非晶合金粉末是一种无定形结构的材料，具有高硬度、高韧性和高饱和磁感应强度等特点。
其硬度可达到600-1000HV，比传统的晶态硬质合金更高。
同时，由于材料中含有非晶相，还具有较好的韧性，不易发生断裂。
此外，铁硅硼非晶合金粉末具有优异的磁性能，可用于制造高性能的磁性材料。
2. 铁硅硼非晶合金粉末的制备方法铁硅硼非晶合金粉末的制备方法主要有溅射法、快速凝固法和机械合金化法等。
其中，溅射法是一种常用的制备方法。
该方法通过在高真空条件下，将含有铁、硅、硼等元素的靶材溅射到基底上，形成非晶合金薄膜，再通过机械研磨等方法将其制备成粉末。
快速凝固法是利用快速冷却技术，将熔融的合金直接冷却成非晶态，并通过破碎和研磨等方法将其制备成粉末。
机械合金化法则是通过机械研磨等方法将铁、硅、硼等元素的粉末混合并进行球磨，使其发生固态反应生成非晶合金粉末。
3. 铁硅硼非晶合金粉末的应用铁硅硼非晶合金粉末具有广泛的应用领域。
首先，在磁性材料方面，铁硅硼非晶合金粉末可以制备高性能的软磁材料，用于制造电感器、变压器等电子元件。
其高饱和磁感应强度和低磁损耗使其在高频电源、变频器等领域具有广泛的应用前景。
其次，在硬质材料方面，铁硅硼非晶合金粉末可以用于制备高硬度、高韧性的切削工具和磨料等，具有很高的市场价值。
此外，铁硅硼非晶合金粉末还可以用于制备储氢合金、磁性流体、催化剂等。
铁硅硼非晶合金粉末是一种具有优异性能和广泛应用的材料。
通过不同的制备方法，可以得到具有不同特点的铁硅硼非晶合金粉末，满足不同领域的需求。
随着科技的不断发展，铁硅硼非晶合金粉末的应用前景将会更加广阔。
非晶态合金的磁性能研究
非晶态合金的磁性能研究随着工业技术的不断进步，非晶态合金越来越受到人们的重视。
非晶态合金可以用于制造各种元器件，如传感器、电感器、变压器、电容器等。
同时，非晶态合金也是磁性材料的一种，其磁性能也受到了广泛的关注。
磁性材料是指能够产生磁场或受到磁场影响的材料。
非晶态合金具有较强的磁性能，因此被广泛应用于电子行业。
非晶态合金具有比普通钢更高的饱和磁感应强度和更低的磁滞损耗，因此可以用于制造电感器、传感器等。
非晶态合金的磁性能与其结构密切相关。
非晶态合金的结构特点是其原子排列不规则，没有明确的晶格结构。
这种结构与晶态材料的结构不同，导致非晶态合金具有一些特殊的物理和化学性质。
非晶态合金的高饱和磁感应强度与其独特的结构有关，其结构导致了非晶态合金中存在大量的浦曼效应。
浦曼效应是指介电质或金属中离子的自旋在磁场作用下产生塞曼分裂，从而增强磁特性的现象。
因此，非晶态合金在外加磁场的作用下具有较强的磁响应能力。
为了更好地研究非晶态合金的磁性能，需要使用一些实验方法来进行定量分析。
其中，磁化曲线测量是非常常用的分析方法之一。
通过磁化曲线的测量，可以了解非晶态合金在不同外磁场下的磁化程度，从而得到它的磁滞回线、饱和磁感应强度、剩磁、矫顽力等参数。
除了磁化曲线测量外，磁光法也是用来研究非晶态合金磁性能的常用实验方法之一。
磁光效应是指磁场对磁化材料中的光传播速度和直线偏振方向的影响。
利用这种方法可以获得非晶态合金在不同磁场下的磁滞回线，进一步了解非晶态合金的磁特性。
研究表明，非晶态合金的磁性能受到制备条件和成分的影响。
不同的成分和制备条件可以导致非晶态合金结构的改变，从而影响其磁性能的表现。
因此，研究非晶态合金的磁性能需要考虑这些因素，并且找到最适合制备高性能磁性非晶态合金的工艺条件。
总之，非晶态合金具有一定的特殊性质，其中的磁性能受到了广泛的关注。
通过使用磁化曲线测量、磁光法等实验方法可以量化地研究非晶态合金的磁特性。
《Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》范文
《Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》篇一一、引言随着现代电子技术的飞速发展，软磁材料因其优异的磁性能在电力、电子、通信等领域得到了广泛应用。
Fe基非晶纳米晶合金软磁材料因其高饱和磁感应强度、低铁损等特性，在软磁材料领域具有重要地位。
本文将重点探讨Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备技术，特别是机械合金化（MA）球磨与放电等离子烧结（SPS）烧结技术的研究。
二、Fe基非晶纳米晶合金软磁材料概述Fe基非晶纳米晶合金软磁材料是一种新型功能材料，具有优异的磁性能、良好的成型性及热稳定性等特点。
该材料的制备技术主要涉及到机械合金化、纳米晶化以及烧结技术等方面。
其中，机械合金化与放电等离子烧结是当前研究最为活跃的领域。
三、MA球磨技术MA球磨技术是一种通过高能球磨使粉末颗粒达到纳米级别的技术。
在Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备过程中，MA球磨技术被广泛应用于制备非晶粉末。
该技术通过高能球磨使原料粉末在球磨罐内发生反复的碰撞、挤压和剪切，从而达到细化粉末、提高混合均匀性的目的。
此外，MA球磨还可以通过控制球磨时间和球磨介质等参数，实现对非晶结构的控制。
四、SPS烧结技术SPS烧结技术是一种利用脉冲电流进行快速加热和烧结的技术。
在Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备过程中，SPS烧结技术被广泛应用于实现纳米晶的烧结和致密化。
该技术具有加热速度快、温度梯度小、烧结时间短等优点，能够有效地提高烧结体的致密度和磁性能。
此外，SPS烧结还可以通过控制电流、压力和温度等参数，实现对烧结体的微观结构和性能的控制。
五、MA球磨与SPS烧结制备技术研究针对Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备，本文研究了MA 球磨与SPS烧结技术的结合应用。
首先，通过MA球磨制备出非晶粉末，并通过对球磨参数的控制实现非晶结构的优化。
其次，将非晶粉末进行SPS烧结，通过控制烧结参数实现纳米晶的烧结和致密化。
最后，对制备出的软磁材料进行性能测试和分析，探讨MA球磨与SPS烧结技术对材料性能的影响。
低频磁脉冲处理fe（co）-hf-b-cu非晶合金的热稳定性与软磁性能研究
东北大学硕士学位论文第３章非晶合金试样的制备及标定３．４合金薄带的检测３．４．１Ｘ射线检测图３．２分别为Ｆｅ５２Ｃ０３４Ｈｆ７８６Ｃｕｌ合金条带的Ｘ射线衍射图谱（ＸＲＤ），（图中１撑实验条件一纯硼，４９ｍ／ｓ；２撑实验条件一纯硼，４５ｍ／ｓ；３群实验条件—硼铁，４５ｍ／ｓ）。
通常非晶态合金的衍射曲线表现为有一弥散的衍射峰，而晶态合金则表现为衍射曲线上强度各不相同的明锐的衍射峰。
所以，通过ＸＲＤ的图像我们可以得知，三种样品的合金条带的ＸＲＤ均无晶化峰出现，在２秒＝４４０附近呈现出一个弥散宽化的漫散射峰，俗称馒头峰，因此可以认为此两种合金薄带可能是非晶态的。
但此时只能初步说明为非晶结构，因为纳米晶有时也可表现为弥散宽化的衍射峰，因此需要通过透射电镜、穆斯堡尔谱等其它测试方法进一步确认。
５０６０７０２０，ｄｅｇｒｅｅ图３．２Ｆｅ５２Ｃ０３４Ｈｆ７８６Ｃｕｌ合金条带的ＸＲＤ图像Ｆｉｇ．３．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｏｆＦｅ５２Ｃ０３４Ｈｆ；Ｂ６Ｃｕｌａｌｌｏｙｒｉｂｂｏｎｓ３．４．２透射电镜检测鉴于薄带样品厚度不均匀并且有很多漏点，因此电镜样品不宜采用双喷电解抛光制备。
虽然离子减薄易于发生晶化，但是对减薄后的样品经Ｘ射线衍射后发现并未发生晶化，因此，ＴＥＭ观察中所用的电镜样品均采用离子减薄法制得。
．．３４．．００Ｏ００ＯＯ０Ｏ００ＯＯ５０５Ｏ５５１８４１７３３２２２１东北大学硕士学位论文第４章非晶纳米晶的热稳定性和软磁性能研究第４章材料的热稳定性和软磁性能研究４．１原始态样品的热稳定性和软磁性能研究４．１．１非晶的热稳定性能研究非晶合金的热稳定性用过冷液相区ＡＴｘ来判断．它是衡量非晶合金热稳定性的重要指标。
ＡＴｘ值越大，非晶合金的热稳定性越好，一个指标就是激活能，激活能数值越大，合金越稳定。
本实验重点利用对激活能的计算比较衡量其稳定性。
４．１．１．１原始样品ＤＴＡ曲线采用差热分析（ＤＴＡ）方法测定原始态的非晶合金条带，得出样品１、２、３号在不同升温速率下的ＤＴＡ曲线。
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯制备技术
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯
制备技术
成果简介
铁基非晶软磁性材料，作为一种新型的软磁电工材料，具有空载性能好等特点，调查表明与传统硅钢材料相比，使用非晶合金代替硅钢材料制成铁芯，用于电力系统变压器，空载损耗节省75%左右，空载电流减少约80%左右，可大幅度降低输配电损耗，提高输电效率。
采用放电等离子烧结（SPS）技术，固结FeSiBP非晶合金粉末，成功制备出低损耗、块体、大尺寸Fe基非晶软磁粉末磁芯。
该Fe基非晶软磁粉末磁芯，具有1.41T的高饱和磁感应强度和23A/m的低矫顽力，具有超低的铁损，与相同形状的硅钢磁芯相比，减少铁损60-90%，在超过105Hz的高频领域仍能稳定工作。
该项成果不仅可以为新型低损耗高性能软磁粉末磁芯材料的研究及开发提供新的方法及思路，扩大铁基非晶软磁材料的应用领域，同时也符合国家节能减排、绿色制造的政策要求。
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随着Si 含量的增高而减低,这可能是因为合金的固有频率增高而引起的δ值减低之故。
(4)Al 2Si 合金的减振特性受硅晶粒晶界总长度L 比Si 含量的影响更大,微细硅晶粒均匀分散的组织对于提高减振性能很有效。
(文 凡取自《粉体および粉末冶金》,1999,46(7):715)
大块非晶合金的开发
1988年以来发现Mg 基、Ln 基、Zr 基、Fe 基、Pd 2Cu 基、Ti 基以及Ni 基等许多合金系,都能够以011～数百K/s 的一般冷却速度冷凝而形成非晶相。
因为能以比传统非晶合金最高可慢7个数量级之多的低临界冷却速度来获得非晶合金,所以可采用各种铸造法来制取最大厚度可达100mm 的块状非晶合金。
合金非晶化可获得极高的强度性能,用合模法制得的Zr 2Al 2Ni 2Cu 系和Zr 2Ti 2Al 2Ni 2Cu 系非晶合金的抗拉强度σt 为1700～1850MPa 、弹性模量E 为78～92GPa ,σt 随着E 的增高而增高,要比商用晶态Z 合金(≈830MPa )高1倍以上,而E 值要比σt 相同的晶态合金高2倍。
1975年发现Fe 2P 2B 和Fe 2Si 2B 系非晶合金优越的软磁特性,此后广泛深入地研究了Fe 基和Co 基非晶合金的软磁性,进入80年代之后软磁非晶合金便获得了实际应用。
但当时还只能以超过105K/s 的高冷却速度
生产厚度<50
μm 的薄带。
根据过冷液体稳定化的三条经验法则,开发了Fe 2(Al ,G a )2(P ,C ,B ,Si )系和(Fe ,Co )2(Zr ,Nb )2(Mo ,W )2C 系软磁非晶合金,这些合金系可用铜模铸造法制得非晶,前者厚度约2mm ,后者约为6mm 。
Fe 2(Al ,G a )2类金属系非晶合金的磁特性:饱和磁化强度(I s )111～115T ,矫顽力(H c )2～6A/m ,磁导率(μe )在1kHz 下高达20000,磁致伸缩(λs )为28～38×
1026。
近年来,开发成功利用非晶合金的纳米晶化获得Fe 3B +α2Fe +Nd 2Fe 14B (或Pr 2Fe 14B )复相合金,其最大磁能积约为90kJ/m 3,是很有发展前途的硬磁材料。
今后,Ti 基、Al 基、Mg 基块状非晶合金作为高比强度材料,Fe 基和Co 基非晶合金作为新型磁性材料,在基础研究和实用化方面可望获得重大进展。
(光 明取自《素形材》,1999,40(5):5)
高硼Fe 2Nb 2B 非晶合金的软磁性能
迄今所发现的软磁Fe 基和Co 基非晶合金有Fe 2P 2C ,(Fe ,Co )2P 2B 、
(Fe ,Co )2Si 2B ,(Fe ,Co )2(Cr ,Mo ,W )2C ,(Fe ,Co )2Zr ,(Fe ,Co )2Hf 、
(Fe ,Co )2(Zr ,Hf ,Nb )2B 系,其中熔体旋淬(Fe ,Co )2类金属非晶条带,以及溅射法制取的(Fe ,Co )2(Zr ,Hf )2B 非晶薄膜作为软磁材料已获得实用化,但这两类非晶合金并不具备很宽的过冷液
相区(>30K ),所以其玻璃化转变冷却速度要求在105K/S 以上,并且只能形成厚度≤50
μm 的非晶材料。
近年来发现B 浓度增高至20%(原子)以上的(Fe ,Co )2(Zr ,Hf )2B 系合金和Fe 2Nb 2B 系合金具有50K 以上的过冷液相区,所以玻璃转化冷凝速度很低。
为此,研究了具有大过冷液相区的Fe 2Nb 2B 系非晶合金的成分范围、软磁性能和热稳定性及其对化学成分的依赖关系。
研究用的合金是由纯铁、纯铌和纯硼晶体的混合物在氩气氛中进行电弧熔化制得的,并用熔体旋淬法在
氩气保护下制得快淬带材。
利用Cu 2K
α辐射X 光衍射法和透射电镜检验非晶组织。
采用振动样品磁强计和B —H 曲线扫描仪分别测定饱和磁化性能和矫顽力。
用阻抗分析仪在1kHz 至10MHz 频率范围内测量磁导率,运用电容法评价在最高外加磁场为115T 下的磁致伸缩。
研究结果表明:(1)Fe 2Nb 2B 三元系合金能在含Nb2%～14%、B10%～35%很宽的成分范围形成非晶合金。
(2)过冷液相区ΔT x (晶化温度T x -玻璃化温度T g )随着合金中B 和Nb 含量的增高而显著增大,Fe 62Nb 8B 30的ΔT x 最大71K 。
然而Co 62Nb 8B 30的ΔT x 却减小为38K ,Ni 62Nb 8B 30合金则不能非晶态化。
(3)通过单一放热反应发生Fe 62Nb 8B 30非晶合金的晶化,同时析出α2Fe 、Fe 2B 和FeNb 2B 2相。
(4)Fe 62Nb 8B 30非晶合金具有很好的软磁性能,其饱和磁化强度(I s )为0168T ,矫顽力(H c )为216A/m ,在1kHz 下的磁导率μe 为19300,磁致伸缩λs 小为717×1026。
这种非晶合金的高μe 和低H c 性能,作为性能优异的新型软磁合金是颇具吸引力的。
(国 文取自《Mater Trans J IM 》,1999,40(7):643)
加少量B 的块状非晶FC20(Fe 2C 2Si )铸铁
块状非晶合金即使在晶化处理以后也仍然非常脆,这主要是由于析出了大量化合物所致。
如果能够获得—04—金属功能材料 2000年。