Ni7Zr2非晶合金制备及其磁性能研究

采用行星式高能球磨机,通过在室温下球磨纯元素混合粉末制备出Ni7Zr2非晶合金粉末.应用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)和扫描电子显微镜(SEM)对不同球磨时间的混合粉末进行了研究.结果发现球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌均存在显著影响.随着球磨时间的增加,Ni、Zr颗粒发生严重塑性变形,并且通过冷焊团聚起来,形成具有层状结构的复合颗粒.由于磨球的剧烈撞击,使得结构发生了严重的畸变,从而破坏了原有的有序结构而形成了无序结构.另外,在进一步球磨过程中,合金的晶粒不断减小,形成高体积分数的晶界,而金属粉末不断地发生塑性变形,形成了点缺陷、位错等高密度缺陷,晶格发生严重的畸变,晶体自由能也相应不断上升,最后产生了非晶转变.磁性能测量表明,该合金粉末具有较好的软磁性能.     

Fe基非晶软磁合金的纳米晶化及磁性

研究了Fe78Si9B13,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9,Fe74Cu1Mo2Nb1Si13B9三种非晶软磁合金在753～853K温度间等温退火1h后的纳米晶化行为和磁性,实验证明Cu,Nb和Mo元素的加入有助于提高晶化温度,稳定非晶组织.同时采用差热分析和X衍射仪分析了三种合金的晶化相,测量了其磁滞回线,结果表明1#,2#,3#合金分别在753K,813K,753K退火1h后可获得优良的综合软磁性能.     

网状结构对Fe72Y6B22非晶合金晶化行为和软磁性能影响的研究

对Fe72Y6822非晶合金的晶化行为和软磁性能进行了研究.分子动力学模拟结果显示,合金熔体中的团簇结构主要为〈0,3,6,0〉型多面体;实验结果显示,在合金的退火样品中存在由冠状三棱柱组成的网状结构.这种网状结构可提高合金在过冷液相区的热稳定性,抑制合金的晶化,改变合金的晶化方式,促进纳米α-Fe晶粒的形成.适当的退火工艺可以提高Fe72Y6822非晶合金的软磁性能.合金饱和磁化强度和矫顽力的变化是由于晶化过程的不同阶段析出纳米晶oc-Fe相、顺磁性的YB12相和弱磁性的Fe3B相所致.     

在Fe-Zr-B-Nb非晶合金中B含量对晶化温度的影响

用快冷法制备了Fe91-xZr5BxNb4（FZBN）合金，当5≤x≤30时，样品为非晶态，研究了B含量对非晶合金晶化的影响，当x≤20时，FZBN非晶以一次品化的模式晶化；当20〈x〈30时，以共晶模式晶化；当x=30时，以多晶模式晶化，晶化产物为具有立方结构的Fe-Zr-B-Nb合金相，随着x的增加，FZBN非晶的晶化温度（Tx）增加，当x〉20时，由于晶化模式的改变，Tx突然迅速增加。     

Fe3.84Ni5.57B0.69非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用化学还原法制备出了超细Fe3.84Ni5.57B0.69非晶态合金。X射线衍射表明样品为完全非晶。利用差示扫描热分析在不同升温速率下连续加热测得该非晶粉末的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其晶化行为存在着显著的动力学效应。用多元非线性拟合法结合传统的Flynn—wall-ozawa法求取了晶化过程的晶化能E、频率因子A,并给出了可能的机理函数。得出最概然机理为：A-1→B-2→C,机理函数是f（a）1=1．5×[（1-a）^-1/3]^-1,f（a）2=n×（1-a）×[-Ln（1-a）]^n-1/n．     

放电等离子烧结参数对Fe76Si9B10P5非晶合金致密化及晶化的影响

采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering, SPS)方法,在不同的烧结温度、保温时间、升温速率和烧结压力下,固结Fe76Si9B10P5非晶粉末.用差式扫描量热仪测定了非晶粉末的过冷液相温区,用X-ray衍射方法分析了放电等离子烧结前后样品的相结构,研究了SPS法烧结参数对Fe76Si9B10P5非晶样品致密化及结晶化的影响,并在非晶粉末的玻璃转变温度以下快速烧结制备了尺寸为Ф15×3 mm的块体非晶合金,致密度达98.7%.     

Fe-Nb-B纳米晶合金的结构与磁性

利用X射线衍射,差热分析及静态磁性测量,研究了退火温度对不同成分的非晶Fe Nb B合金纳米晶化行为和磁性的影响·实验发现:在纳米晶化过程的初期出现磁硬化,矫顽力与最大磁导率均呈现不同程度的恶化·在硼化物(Fe2B和Fe3B)相析出前,具有纳米结构的合金由α Fe固溶体和非晶基体相组成,呈现较佳的软磁特性·随纳米晶相体积分数增加而呈现的磁软化现象可解释为由于纳米晶粒间距的减少,交换耦合增强所致·     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的恒导磁性能

研究了普通退火对Fe78Si9B13非晶合金磁性能的影响.实验发现:当合金内有适当数量的-αFe(Si)晶体相析出时,可形成感生磁各向异性,易磁化方向与带面垂直.经470℃×120 min和480℃×60 min退火后合金呈现良好的恒导磁特性.根据剩磁比Br/B800随退火温度和时间变化的规律,讨论了-αFe(Si)晶体相在表面层和基体内的晶化过程对源于磁弹性耦合作用的横向感生磁各向异性的影响:表面层的先期晶化促进横向感生磁各向异性形成;基体内晶体相析出减弱磁弹性耦合作用.     

Fe60 Co20 C20超细合金粉末的结构和磁性能研究

采用机械合金化方法制备出Fe60Co20C20超细合金粉末,对不同球磨时间的样品进行X射线衍射和磁滞回线的测量.X射线衍射分析结果表明:样品在球磨20 h后开始部分非晶化,在Fe-Co合金中加入C可促使其形成非晶;样品的晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,在一定的机械合金化条件下可获得Fe60Co20C20的非晶态超细合金粉末.VSM研究结果表明:球磨初期,样品的矫顽力增加;球磨20 h后,随着晶粒尺寸的降低矫顽力降低.机械球磨后晶粒尺寸是影响样品磁性能的主要因素.     

铁基非晶软磁合金及其晶化

用差热分析,Ｘ射线衍射,冲击法等方法研究了铁基非晶Ｆｅ７２．５,Ｃｕ１Ｎｂ２Ｖ２ＳＩ１３．５Ｂ９合金及其经不同温度退火处理后材料的结构和磁性。结果表明,合金经３５０℃退火,结构短程有序范围扩大,材料磁化比非晶合金容易;经５２０－５６０℃退火,α－Ｆｅ（Ｓｉ）晶粒析出,得到微晶结构并具有优良的软磁性能,例如相对初始磁导率μｉ≥４．７×１０＾４,矫顽力Ｈｃ≤１．４Ａ／ｍ;在６２０℃以上退火,第二相Ｆｅ     

非晶Fe77.5Si8.5B14合金晶化动力学的非等温方法研究

利用非等温差示扫描热分析法(DSC)研究了非晶Fe77.5Si8.5B14合金的晶化动力学.不同升温速率的DSC曲线表明非晶Fe77.5Si8.5B14合金的晶化过程为两步晶化.通过对不同升温速率的DSC曲线的分析,计算了两个析晶峰的晶化表观激活能E1(388.2 kJ·mol-1)和E2(339.0 kJ·mol-1),以及两个析晶峰的Avrami指数n1(1.7)和n2(3.3).根据动力学参数分析了非晶Fe77.5Si8.5B14合金的析晶机理晶化峰1的成核类型为均匀成核,晶粒生长为扩散控制的一维生长和二维生长;晶化峰2为整体析晶,晶粒生长以界面控制的二维生长和三维生长为主.最后结合表观激活能计算了两个析晶反应的频率因子ν1(4.05×1025)和ν2(1.14×1021).     

机械合金化Co80P20合金的交流磁性

由行星式高能球磨机采用机械合金化法成功地将纯元素粉末Ｃｏ和Ｐ合成为非晶态Ｃｏ８０Ｐ２０合金。其结构由Ｘ射线衍射仪分析。讨论了交流磁性能随球磨时间的变化规律。在球磨时间为３０ｈ附近出现完全非晶相时样品的交流磁化率ｘ达极大值；而反映铁磁物质磁损耗性能的损耗因子ｔｇδ出现极小值。     

非晶态Fe77Cr13Zr10合金的临界现象

测量了非晶态Ｆｅ７７Ｃｒ１３Ｚｒ１０合金的磁化强度与温度和磁场的关系．在居里点附近样品的磁特性符合二级相变规律，得到临界指数β＝０．４０，γ＝１．４５，δ＝４．８５，样品的居里温度Ｔｃ＝（２１２．１±０．３）Ｋ．在实验误差范围内，临界指数β、γ、δ满足关系式γ＝β（δ－１），在１９０～２５０Ｋ温度范围内，实验数据满足二级相变的磁状态方程．     

非晶晶化法制备纳米晶Fe78B13Si9合金

在非晶Ｆｅ７８Ｂ１３Ｓｉ９合金的结晶动力学分析的基础上，选择不同的退火工艺对其进行晶化处理，以制备纳米晶合金。对退处理后的Ｆｅ７８Ｂ１３Ｓｉ９合金的结构和微观组织进行了Ｘ射线衍射和电子显微分析。     

非晶态Fe77Cr13Zr10合金的低温磁化强度

测量了非晶态Ｆｅ７７Ｃｒ１３Ｚｒ１０合金的磁化强度的温度关系，结果表明：这一关系受磁场大小的影响；低温下存在类自旋玻璃相．低温下自发磁化强度服从Ｂｌｏｃｈ的Ｔ３／２定律，并计算了自旋波劲度系数Ｄ．