非晶软磁损耗研究

本文对Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10),Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6,(Fe_(0.1)Ni_(0.35)Co_(0.55))_(78)Si_8B_(14)非晶在不同状态下的损耗进行了测量。并作了损耗分离,与1J_(79)(坡莫)晶态合金的损耗数据进行对比。观察到Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)与1J_(79)损耗相比,非晶的反常涡流损耗在总损耗中所占比例大几倍到十倍。Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)和Fe_(40)Hi_(40)P_(14)B_6二种非晶磁场热处理对损耗影响效应相差很大(几倍到十倍)。在部分淬态非晶样品中,观察到每周损耗随频率变化在某一频段内出现反常下降现象。对上述几种实验现象进行了解释     

磁化过程中Fe_(40)Ni_(40)Mo_4B_(16)非晶合金带磁畴结构的变化

磁性材料中磁畴的存在是材料技术磁化过程的物理基础。磁性材料的许多特性都与磁畴结构及其在外磁场作用下的运动变化有密切的关系。近年来发展的Fe-Ni系非晶合金具有许多优良的软磁特性。为了进一步改善这些非晶合金的低场磁特性,它们的磁畴结构已得到广泛的研究。我们用传统的粉纹技术,对淬态的Fe_(40)Ni_(40)Mo_4B_(16)非晶合金薄带自由表面上的     

Ni_(80)Fe_(20)镀层对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带磁阻抗效应的影响(英文)

采用磁控溅射镀膜工艺,在Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带的光滑面上溅射了130~650 nm厚的Ni_(80)Fe_(20)薄膜,制备了一系列Ni_(80)Fe_(20)/Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9复合结构样品.研究了镀层厚度对材料的镀层形貌、巨磁阻抗效应(Giant Magneto-Impedance,GMI)和磁滞回线的影响.结果发现,镀层厚度为260 nm厚时,样品的表面形貌最平整致密,最大磁阻抗比提高到33.0%.在玻璃基片上溅射了相同厚度的系列Ni_(80)Fe_(20)薄膜,其磁滞回线结果发现薄膜的各向异性方向随着厚度的增加由平行表面转变成垂直于表面.正是Ni_(80)Fe_(20)镀层各向异性的方向改变,影响了镀层与条带间的相互作用,进而影响复合结构样品的磁阻抗效应.     

铁基非晶态合金的退火脆性

本文研究Fe_(80)B_(20-x)Si_x(x=6,8,10,12)非晶态合金的退火脆性规律,给出了合金成分原料纯度,薄带厚度以及薄带表面状态对非晶态合金退火脆性的影响。铁基非晶态合金在低温退火过程中已明显变脆。这种退火脆性是由非晶态合金亚稳特性决定的结构弛豫所致。     

非晶态合金带的表面状态和类金属对磁性的影响

非晶态(Fe_(80)Ni_(20))_(78)Si_(22-x)B_x合金的磁各向异性和磁致伸缩随B元素含量的增加和Si元素含量的相对减少而缓慢降低。居里温度和磁矩却呈现出缓慢增高的变化趋势。非晶态合金带的表面状态条纹效应是引起宏观磁各向异性的重要因素之一。对于上述实验现象本文应用退磁效应、分子场近似和电子转移模型等理论予以定性解释。     

非晶态Fe_(79)B_(16)Si_5合金退火脆化与晶化

本文研究了非晶态Fe_(79)B_(16)Si_5合金的退火脆化行为,分析了此合金的脆化规律;通过脆化温度、晶化温度、脆化与晶化激活能的测定,探讨了Fe_(79)B_(16)Si_5非晶态合金退火脆化与晶化之间的联系。     

非晶态Fe_(80)B_(20)-_xSi_x合金退火脆化的成分依赖性

本文研究了 Fe_(80)B_(20)-xSix 系列非晶态合金中 B、Si 元素含量对合金退火脆化行为的影响.在非晶态 Fe_(80)B_(20)-xSix 系列合金中,B、Si 含量分别为11.5at%和8.5at%的合金具有最小的退火脆化敏感性,但其脆化仍发生于晶化开始之前.     

非晶态Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)合金晶化过程的研究

用x光衍射和磁分析研究了非晶态Fe_5Co_(70)Si_(15)B_(10)合金在晶化过程中相結构的变化。当加热到490℃左右时,有两个晶态亚稳相MS-I_1和MS-I_2从非晶态基体中析出。MS-I_1和MS-I_2分別具有体心立方和六角晶体結构,与母金属合金中存在的两相結构相同。在晶态相所析出的温度,磁化强度随温度升高而急剧增加。随后是一个緩慢上升区。到560—590℃区間,磁化强度再次随溫度升高而較快地增加。在此阶段,残留的非晶态基体轉变为晶态相,亚稳态MS-I_1和MS-I_2部分地分解为金属合金和金属与类金属的化合物。最后,当温度再进一步升高时,这些化合物的晶粒长大;具有立方結构的MS-I_1相繼續分解,析出化合物后的立方合金相的点陣常数增加,标志析出物是富含鈷和硅的化合物。伴随整个相結构的变化,試样的硬度值也有显著变化。     

交变电流对FeNiPB非晶合金畴结构的影响

我们用测量复阻抗z的方法,研究了交变电流对F_(e41)N_(i39)P_(12)B_8非晶合金畴结构的影响,并测量了50H_z到200K_z之间的样品临界电流I_c,计算出其Bloch畴壁表面能σ和畴宽D的数值。依据实验结果,我们提出了一种新的测量方法:当样品表面形成单畴时,其复阻抗中磁贡献部分为固定值,此时通过样品的电流就是临界电流I_c,由临界电流与壁表面能的关系I_c=4σω/M_st可以确定出畴壁表面的数值。我们的实验结果为2.00×10~(-4)J/m~2量级,与扫描电镜方法的结果一致,这就证明了此方法的正确性。另外,我们还研究了退火处理对畴表面的影响和交变电流频率对样品复阻实部ReZ的影响。     

铝含量16wt%的Fe-Al合金带材的磁畴结构及其高导磁机理

本文介绍了用粉纹法观察铝含量为16wt％的Fe-Al合金薄带表面的磁畴图形及其随外加磁场的变化。认为高导磁的Fe-Al合金中有代表性的磁畴结构与Murayama模型Ⅰ所描述的相一致,它是由垂直于带面较弱的单轴应力各向异性造成的,属于弱条形畴结构。同时在外加平行于带面的磁场作用下,也观察到类似于Ni-Fe合金薄膜上的所谓“可转动的各向异性”现象。通过分析得出结论:材料的磁导率对淬火温度很敏感,材料获得高导磁率的最佳淬火温度应是材料保持无序状态的最低温度。此时垂直于合金带面的单轴应力各向异性对带材的高磁导率起主要影响。     

Fe基合金薄带磁畴结构的MFM研究

利用磁力显微镜(MFM)观测了550℃自由退火和张应力(δ=170 MPa)退火的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带表面磁畴结构.发现自由退火样品表面畴结构是迷宫畴,应力退火的为片状畴.并采用立体测量法测量了迷宫畴的畴宽为203 nm,片状畴的畴宽为214 nm.认为样品结构的差异可能是张应力退火所引起的α-Fe(Si)纳米晶粒的方向优势团聚所致.     

Fe基合金薄带温度应力退火及回火特性

为研究Fe基合金薄带温度应力退火及回火特性,利用HP42494A阻抗分析仪得到Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄带应力退火及回火后的磁各向异性场,用位移传感器测量退火和回火的伸长量.分析了经11次回火过程后样品的磁各向异性场的剩余百分比与薄带伸长量剩余百分比的关系.结果发现:11次回火后,磁各向异性场的剩余百分比为25.3%,薄带伸长量的剩余百分比为78.7%,表明:回火不能完全消除应力退火感生的磁各向异性场,且薄带的伸长不能完全恢复.     

真空退火对Co_(81.5)Fe_(4.5)Mo_2B_(12)玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融快淬法制备了Co_(81.5)Fe_(4.5)Mo_2B_(12)玻璃包裹丝,研究了真空条件下退火对细丝巨磁阻抗效应及非对称性的影响.结果显示,随着退火温度的升高,玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应先增大后减小.退火温度为250℃时,巨磁阻抗效应最明显;退火后样品的磁阻抗曲线对称性大都有所改善;退火温度为330℃时,磁阻抗曲线对称性遭到破坏,可能是磁各向异性降低所引起的.     

Fe_(80)B_(20)和Fe_(82)B_(18-x)Si_x非晶态合金的研究

本文应用四端电位法测量了Fe_(82)B_(18-x)Si_x(x=2,4,6,8,10)合金的电阻率随温度的变化,确定由非晶态向晶态转变过程的转变温度,研究该合金中Si 含量对晶化的影响。应用Hesse 方法研究了Fe_(80)B_(20)和Fe_(82)B_(18-x)Si_x 非晶态合金的超精细场分布,得出在各种不同B、Si 浓度下平均超精细场的变化曲线。应用剥谱技术分析Fe_(80)B_(20)和Fe_(82)B_(18-x)Si_x 合金完全晶化后的相结构。     

脉冲电流改变非晶体微观结构的研究

用穆斯堡尔谱学技术并结合振动样品磁强计和电阻测量等方法,研究了非晶态合金Fe_(79)Si_7B_(14)在脉冲强电流作用下的结构变化。实验结果发现,高密度脉冲电流可以导致非晶微观结构的弛豫,这种作用是非热的。并且,电流作用的时间越长,脉冲频率越大,效果越明显。     

Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金磁性的研究

研究了非晶 Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金在400～600℃的温度范围内退火后磁性的变化。磁性测量结果表明,获得高磁导率的最佳退火温度约540℃左右;经 X 射线衍射分析证实:在该温度下退火,非晶态合金已经晶化并形成体心立方结构的α—FeSi 固溶体,其晶粒直径约10～15nm。这种超细晶粒的纳米晶是高磁导率的根源。     

退火温度对Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材磁性能的影响

用单辊法制备的宽为20 mm,厚为25μm的Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,再将磁芯进行退火处理。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度T_(x1)为512.8℃,二级起始晶化温度T_(x2)为671.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的初始磁导率μ_i和饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc减小;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗Ps和交流矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感Ls和品质因数Q增大。     

热历史对Fe-Ni-P-B非晶磁性合金居里温度T_c变化的影响

本工作用Hall效应法研究了不同热历史对非晶磁性合金Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6居里温度变化(△T_c)的影响。在热历史影响下:(1)在△T_c峰值高温侧,长时间保温试样的△T_c值低于短时间保温试样的△T_c值;(2)△T_c峰值均向低温移动,(3)△T_c峰值均有增加,但增加的大小不同。长时间(10分)保温试样的△T_c增加量小于短时间(0分)保温试样的△T_c增加量。     

结构弛豫对铁基非晶合金退火脆化的影响

本文研究了铁基非晶合金 Fe_(78)B_(13)Si_9在退火过程中的延—脆转变行为,用等温加热的方法测定了 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金的脆化时间、脆化温度和脆化激活能。用内耗法测定了 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金结构弛豫温度范围及结构弛豫激活能。据脆化过程、晶化过程和结构弛豫过程温度范围和激活能的对比,认为 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金的退火脆化与晶化无关。而与退火过程中的结构弛豫过程有关。     

微量镍元素添加对铁基非晶/纳米晶磁芯软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm,厚25μm的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9和Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,然后将磁芯在不同的温度下进行退火处理,研究了微量Ni元素添加对合金带材的晶化行为以及对横向磁场退火后的非晶/纳米晶磁芯的软磁性能的影响。结果表明:与Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金带材相比,添加微量Ni元素的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材的一级起始晶化温度Tx1和一级晶化峰温度Tp1降低,其二级起始晶化温度Tx2和二级晶化峰温度Tp2升高,两级起始晶化温度之间的差值ΔTx增大;与横向磁场退火后的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶/纳米晶磁芯相比,横向磁场退火后的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8非晶/纳米晶磁芯的起始磁导率μi和饱和磁感应强度Bs减小,矫顽力Hc增大;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,有效幅值磁导率μa增大,比总损耗Ps和矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,电感Ls和品质因数Q增大;当励磁电流I不变时,感应电动势E大。