陈卫平
,
萧淑琴
,
王文静
,
刘宜华
金属学报
采用射频溅射法在单晶硅衬底上制备了
(Fe88Zr7B5) 0.97Cu0.03非晶软磁合金薄膜样品,
对沉积态样品的软磁性能和巨磁阻抗(GMI)效应进行了实验研究与机理分析．
结果表明, 未掺Cu元素的Fe88Zr7B5沉积态合金薄膜几乎无
GMI效应, 而掺了适量Cu元素的(Fe88Zr7B5) 0.97Cu0.03
合金薄膜在沉积态下即具有显著的GMI效应．在13 MHz频率下, 最大纵向磁
阻抗比达17%, 最大横向磁阻抗比为11%, 这表明
(Fe88Zr7B5) 0.97Cu0.03非晶合金薄膜在沉积态已具备优异的软磁性能和巨磁
阻抗效应．同时讨论了该薄膜样品的巨磁阻抗效应随频率的变化特性.
关键词:
Fe-Zr-B-Cu非晶薄膜
,
soft magnetic property
郭斌
,
蒋达国
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201507018
采用单辊法制备了宽20 mm、厚25 μm的Fe78Si9B13非晶带材,再将其绕制成环形磁芯,然后在350,400,450,500℃下对环形磁芯进行退火处理;采用环氧树脂对400℃退火的磁芯进行封装,研究了退火温度和环氧树脂封装对Fe78Si9B13非晶合金软磁性能的影响.结果表明:随着退火温度升高,Fe78Si9B13非晶合金的初始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和矫顽力Hc均呈先增大后减小的趋势;当退火温度为400℃时,Fe78Si9B13非晶合金的综合软磁性能最佳,μi为0.008 3 H·m-1,Bs为1.517 T,Hc为15.73 A·m-1;采用环氧树脂封装后,Fe78Si9B13非晶合金的μi和Bs减小,Hc增大,它的磁化曲线和磁滞回线与封装前的基本重合.
关键词:
Fe78Si9B13非晶合金
,
退火
,
环氧树脂封装
,
软磁性能
孙皓
,
王安定
,
常春涛
,
门贺
,
王新敏
,
潘登
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.012
通过在 Fe-Si-B-P 合金体系中微合金化添加Mo 元素,并提高铁含量,成功制备了具有较强非晶形成能力和优异软磁性能的非晶软磁合金.研究发现, Mo 元素微合金化能有效提高合金的非晶形成能力,1％的 Mo 可以将该非晶合金体系的 Fe 含量极限提高到84％以上,从而得到了饱和磁感应强度(B s )高达1．63 T的非晶合金.其中 Fe80 Si4．75 B 9．5 P4．75 Mo 1非晶合金可以铸造形成非晶块体样品,临界直径达到1 mm,饱和磁感应强度达到1．54 T,矫顽力为1．9 A/m.在整个成分范围内,该合金体系都具有1．9~5．1 A/m 的低矫顽力和高于传统 Fe-Si-B 合金的饱和磁感应强度(B s ),具有较好的应用前景.
关键词:
非晶合金
,
非晶形成能力
,
软磁性能
,
高饱和磁感应强度
耿遥祥
,
张志杰
,
王英敏
,
羌建兵
,
董闯
,
汪海斌
,
特古斯
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00281
以具有最佳非晶形成能力的新型Fe-B-Si-Hf四元块体非晶合金团簇式成分[Si-B2Fe7.7Hf0.3]Fe (Fe72.5B16.7Si8.3Hf2.5)为基础,通过添加Fe原子获得了[Si-B2Fe7.7Hf0.3]Fe+Fex (x=0、1.5、2、2.5和3,原子个数)系列高Fe含量的Fe-B-Si-Hf四元合金成分。液态急冷、热分析和磁性测量结果表明,随着Fe原子数量的增加,非晶合金的形成能力逐渐降低,形成棒状块体非晶样品的临界尺寸由x=0时的2.5 mm降低到x=2时的1 mm。非晶样品的玻璃态转变温度、晶化温度和Curie温度随Fe原子数量的增加也整体上表现为降低的趋势。该系列非晶样品软磁性能优异,其中[Si-B2Fe7.7Hf0.3]Fe+Fe2 (Fe76.4B14.3Si7.1Hf2.2)块体非晶合金的饱和磁化强度和矫顽力分别为1.58 T和2.8 A/m。为建立高Fe含量Fe-B-Si-Hf非晶合金的结构-性能关联,构建了{[Si-B2Fe7.7Hf0.3]+[Fe-Fe14]x/15}Fe非晶合金的“双团簇”微观结构模型。结果表明,源于α-Fe的[Fe-Fe14]团簇的数量在Fe-B-Si-Hf四元非晶合金的性能变化中起决定作用。
关键词:
成分设计
,
Fe-B-Si-Hf块体非晶合金
,
软磁性能
,
“双团簇”模型
,
结构-性能关联
耿遥祥
,
林鑫
,
羌建兵
,
王英敏
,
董闯
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00546
基于Finemet合金的成分及其非晶前驱体的晶化特征,提出了Finemet型合金的“双团簇”结构模型和团簇式成分,即Finemet合金的非晶前驱体可看作由2类团簇结构构成：一种为基于α-Fe(Si)有序固溶体(例如Fe3Si相)的[Si-Fe14](Cu1/13Si12/13)3弱稳定团簇结构;另一种为对应于Fe-B-Si-Nb系块体非晶合金的[(Si, B)-B2(Fe, Nb)8]Fe强稳定团簇结构。将2种团簇成分式按等比例混合,设计并制备了多个新成分合金。热分析和磁性测量结果表明,所有成分的非晶样品均显示多峰晶化特征,其中,[(Si0.8B0.2)-B2Fe7.2Nb0.8]Fe+[Si-Fe14](Cu1/13Si12/13)3 (即Fe74B7.33Si15.23Nb2.67Cu0.77)非晶两晶化峰的峰间距(ΔTp=Tp2-Tp1)最大,约为192 K。该非晶样品在813 K等温退火60 min后获得典型的纳米晶/非晶复相结构,其饱和磁化强度Bs约为1.26 T,矫顽力Hc约为0.5 A/m,1 kHz下的有效磁导率μe约为8.5×105。新成分纳米晶合金的综合软磁性能均优于典型成分为Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3的已有Finemet纳米晶合金。
关键词:
Finemet纳米晶合金
,
“双团簇”模型
,
成分设计
,
软磁性能
崔立英
,
齐民
,
牧野彰宏
材料研究学报
用熔体快淬法制备不同Fe含量的FeSiBPCu非晶合金并进行快速退火处理,对其晶化行为和磁性能进行了深入研究.结果表明:随着Fe含量的增加,FeSiBPCu合金的表观晶化激活能逐渐降低;FeSiBPCu合金的整个晶化过程析出相一致,与Fe含量无关;Fex(SiB)96-xP3Cu1(x=80,83 and 85)合金退火后得到均匀的纳米晶组织,晶粒尺寸小于20 nm,但是退火态Fe78Si6B12P3Cu1和Fe75Si8B13P3Cu1的晶粒大小很不均匀,晶粒尺寸范围为5-50 nm;退火态Fe85Si3B8P3Cu1合金表现出优异的软磁性能:矫顽力为12A.m-1,饱和磁极化强度为1.87 T,在最大磁感应强度为1.7T时铁损仍低于1.0,远优于广泛使用的退火态Fe78Si9B13和无取向硅钢.
关键词:
金属材料
,
铁基非晶合金
,
非晶晶化
,
软磁性能
,
表观晶化激活能
耿遥祥
,
王英敏
,
羌建兵
,
董闯
,
汪海斌
,
特古斯
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00033
利用“团簇加连接原子”模型设计和优化具有高形成能力的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金.以源于Fe-B二元共晶相的Fe2B局域结构为基础,结合电子浓度判据,构建Fe-B二元理想非晶团簇式[B-B2Fe8]Fe;考虑到原子间混合焓的大小,选择Si和Nb原子分别替代[B-B2Fe8]团簇的中心原子B和壳层原子Fe,得到[Si-B2Fe8-xNbx]Fe系列四元非晶成分.结果表明,[Si-B2Fe8-xNbx]Fe团簇式在x=0.2～1.2成分处均可形成块体非晶合金,其中在x=0.4～0.5的成分区间内均可形成临界尺寸为2.5mm的块体非晶合金.考虑到原子半径的大小,鉴于增加Nb的同时降低Si的含量可维持[Si-B2Fe76Nb0.4]Fe非晶团簇结构的拓扑密堆性,由此得到另一系列[(Si1-yBy)-B2FevxNbx]Fe团簇式成分.结果表明,在(x=0.5,y=0.05)～(x=0.9,y=0.25)成分区间内均可通过Cu模铸造法获得直径为2.5 mm的块体非晶.新设计获得的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金具有优良的室温软磁性能和力学性能,其中[Si-B2Fes-xNb]Fe(x=0.2～0.6)非晶合金的饱和磁化强度为1.14～1.46 T,矫顽力为1.6～6.7 A/m;[(Si0.95B0.05)-B2Fe75Nb0.5]Fe块体非晶合金的室温压缩断裂强度达4220 MPa,塑性形变约为0.5％.
关键词:
“团簇加连接原子”模型
,
Fe-B-Si-Nb块体非晶合金
,
力学性能
,
软磁性能
朱满
,
姚丽娟
,
陈思思
,
许军锋
,
张雷
,
坚增运
,
常芳娥
稀有金属材料与工程
研究了Mo元素部分替代Fe元素对Fe-Nb-B非晶热稳定性和软磁性能的影响.结果表明,Fe基非晶的晶化过程与合金中Mo含量密切相关,当Mo含量为1％和3％(原子分数)时,合金经历2次晶化过程;而当Mo含量为5％时,合金仅经历1次晶化过程.添加Mo元素能够有效提高Fe基非晶的玻璃化转变温度Tg和晶化起始温度Tx1.随着合金中Mo含量的增加,Fe基非晶的热稳定性显著改善,而非晶形成能力则略有降低.Fe70Nb6B23Mo1合金具有较低的玻璃化转变温度Tg(=830 K)和较宽的过冷液相区宽度ΔTx (=53 K),具有最佳的非晶形成能力,与热力学参数PHS的预测结果相一致.Fe71-xNb6B23Mox (x=1,3,5)非晶薄带具有较高的饱和磁感应强度Ms和低的矫顽力Hc,Ma值为60～84 (A·m2)·kg-1.Fe基非晶合金热稳定性的高低与其软磁性能具有一致性,即高热稳定性的非晶合金具有更优异的软磁性能.
关键词:
Fe基非晶
,
热稳定性
,
非晶形成能力
,
过冷液相区
,
软磁性能
高敬恩
,
李宏祥
,
陈子潘
,
吕昭平
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.024
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.
关键词:
铁基非晶合金
,
纳米晶
,
软磁性能
