Fe_(89)Zr_7B_4退火薄带的纳米晶结构、巨磁阻抗和磁导率变化

Fe_(89)Zr_7B4薄带在550℃～720℃的温度范围内分别退火20min,析出晶粒为13nm～17nm的α-Fe。720℃退火时有微量的第二相析出。Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带的巨磁阻抗效应与退火温度紧密相关,存在一个最佳退火温度,约为650℃。进一步的实验结果显示：Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带在直流磁场引导下横向磁导率的变化率在650℃存在最大值。经典电磁理论与磁谱结合的模型能较好地描述Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带磁阻抗与频率的依赖关系。实验数据和理论计算结果均表明,巨磁阻抗效应与磁场引导的横向磁导率的变化紧密相关。

Fe_(84)Zr_(2.08)Nb_(1.92)Cu_1B_(11)纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应

利用真空甩带机制备了Fe84Zr2.08Nb1.92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明:薄带经570℃退火后析出纳米化结构bcca-Fe相,晶粒大小约为20nm^40nm,利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小,这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的,高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值,这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果,发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0.9处出现了峰值,巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。

非晶纳米晶薄带成型设备设计

根据单辊快淬法制取薄带原理及工艺要求,提出并设计了一套全新的非晶纳米晶薄带制取设备。首先分析了非晶纳米晶薄带制取设备的机械结构,设计了制备非晶纳米晶薄带工艺流程总体方案,即以PLC为控制核心完成电气控制系统的硬件平台搭建,包括主传动电机速度控制子系统、喷包与快冷辊的间隙高度调整子系统、炉壳闭环补压子系统和坩埚倾倒子系统四部分。采用触摸屏作为人机交互界面增加柔性化设计,炉壳闭环补压子系统中引入PID控制提高喷带喷出的稳定性。实验证明,所设计的非晶纳米晶薄带制取设备满足生产要求。

一种纳米晶软磁合金超薄带及其制备方法

本发明为一种新型纳米晶Fe-Zr-Nb-Si-Al-Cu系软磁合金超薄带及其制备工艺。由真空中频感应炉冶炼母合金，用单辊冷急装置制得非晶带，最后对非晶带进行磁场热处理，从而制得所需产品。本发明的合金超薄带具有优良的软磁性能，生产成本也较低。由本发明的超薄带制得的铁芯，其磁性能有很大改善，在国防和民用工业方面有广泛用途。

疲劳对快凝Al-Fe-V-Si-Nd纳米合金微结构的影响

利用透射电子显微镜、X射线衍射分析和穆斯堡尔谱分析技术研究了快凝Al Fe V Si Nd纳米晶薄带在疲劳过程中微结构变化 ,结果发现 :固溶元素自α Al晶内析出产生偏聚体 ,同时 ,X射线衍射谱出现一个额外的衍射峰。穆斯堡尔谱分析表明 :X射线衍射谱中额外的衍射峰是由于疲劳过程中析出相 (Al8Fe4 Nd1 相 )

一种铁-钼基快淬态纳米晶巨磁阻抗薄带及制备方法

本发明涉及一种铁-钼基快淬态纳米晶巨磁阻抗薄带及制备方法，属于磁传感与磁存储技术领域。本发明的主要内容是该薄带材料的组成式为FeαMoβCuγSiφBλ，原子百分数值为β=2．5-3．3，γ=2．3-4，φ=12-14，λ=8-10，α=100-β-1-γ-φ-λ。本发明采用真空熔炼、甩带工艺，省去了退火过程，降低了成本。

用单辊旋淬法制备纳米晶Cu薄带

随着惯性约束聚变的研究深入，物理实验对靶材料提出了更高的要求，对靶材料微观结构的控制，有望提高材料的某些性能，而将金属材料纳米化是改善靶材料微观结构的一种有效手段。快速凝固技术通过10^5～10^9K／s的冷却速率，控制晶粒的形核和长大，形成新的微观组织结构，是一种改变材料微观结构的重要方法。单辊旋淬法作为一种快速凝固技术，具有装置简单，工艺易于控制等特点。

铁基多元纳米晶合金的表面研究

采用原子力显微镜(AFM)对新开发的铁基多元纳米晶合金Fe85 2Zr3 3Nb3 5B3Si3Al1Cu1在淬火态、550℃等温退火处理10min、1h和10h的情况下进行了观察和分析,估算了退火态薄带表面的粗糙度、粗糙度与退火时间的关系以及粗糙度与表面晶粒尺寸的关系,初步探讨了退火态样品表面晶粒生长的方式和机理。

Al-Fe-V-Si(Nd)合金纳米晶粉末的制备及相转变的研究

利用机械合金化方法制备 Al- Fe- V- Si( Nd)合金粉末 ,球磨状态下得到合金粉末由铝固溶体组成 ,经适当的热处理后 ,得到 α- Al13 ( Fe,V) 3 Si粒子弥散分布的合金粉末。加入稀土后 ,合金粉末的组织得到细化 ,并出现非晶化的趋势。利用 DMA方法可以直接得到具有α- Al13 ( Fe,V) 3 Si粒子弥散分布的合金粉末 ,并观察到α- Al13 ( Fe,V) 3 Si转变为准晶的现象 ,从而证实了准晶相与α-Al13 ( Fe,V) 3

电脉冲处理对快凝AlFe VSiNd纳米合金薄带微结构稳定性影响

采用透射电镜和X射线研究了快凝Al Fe V Si Nd纳米晶合金薄带在超短电脉冲过程中 ,其内部微结构变化 ,并与等温退火处理结果相比较·结果表明 :超短电脉冲处理试样的相转变温度降低了 10 0℃ ,并且相转变后的第二相颗粒尺寸减小很多·这与非晶合金经超短电脉冲处理后晶化温度降低及晶粒细化的现象相一致·

纳米晶抗EMI材料及相应滤波器研究

基于Ｈｅｒｚｅｒ理论，对Ｃｏ基薄带材料的纳米晶化及软磁性能改善进行了大量实验研究，解决了晶化中薄带变脆和内层绝缘磁耦合问题，成功地研制出用于射频域的抗ＥＭＩ无源滤波器。测试结果表明其有着优良的抗噪性能。

Fe_(73)Cu_(1.5)Nb_3Si_(13.5)B_9淬态薄带中的巨磁阻抗效应研究

通过调高Cu在合金薄带的含量 ,并采用合适的甩带速度V ,在FeCuNbSiB淬态薄带材料中观察到了较大的巨磁阻抗效应。甩速V =30m/s的Fe73 Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带在外加直流磁场H =716 2A/m下 ,在 f =30 0kHz时磁阻抗ΔZ/Z0 为 - 2 2 6 %。另外发现Fe73 Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带中横向磁各向异性很微弱。Fe73Cu1 5Nb3 Si13 5B9淬态薄带中ΔZ/Z0 随磁场变化的峰值基本来源于ΔX/X0 项的变化。在 f≤ 16MHz的频率范围内 。

退火温度对Fe基纳米晶薄带结构特性影响研究

用隧道扫描显微镜和原子力显微镜对Fe基纳米非晶带和各种温度退火产生的晶带进行扫描,发现非晶带的自由面和贴辊面呈现不同的结构,自由面纳米颗粒比较小且呈现规则排列,贴辊面纳米颗粒比较大而优势团聚比较明显;非晶带在不同温度下进行退火,随着温度升高,内应力得到释放,晶带结构发生变化,在540℃退火温度下,非晶带晶化产生了α-Fe(Si)纳米晶相和非晶相共存的复合结构,出现了细小的α-Fe(Si)纳米晶粒,并均匀的散布在非晶基底中,此时自由面和贴辊面结构差异最小,软磁性能最好.

非晶态合金磁阻抗效应的演示与实验

1992年，日本名古屋大学的mohir等在CoFeSiB软磁非晶丝中发现了巨磁阻抗效应，即当对软磁非晶丝通以交流电流时，细丝两端感生的交流电压随着丝纵向所加的一个很小的外磁场的变化而灵敏变化．随后，人们很快在同样为高磁导率的铁基纳米晶薄带、膜和丝中观察到了巨磁阻抗效应．利用该效应的灵敏度高、体积小、响应快等优点而开发出来的各种微型传感器，已广泛应用于微弱磁场的测量、

磁共振法研究(Fe_(1-x)Co_x)_(84)Zr_(3.5)Nb_(3.5)B_8Cu_1纳米晶薄带的磁各向异性

铁磁共振 (FMR)实验研究 (Fe1 -xCox) 84Zr3 5Nb3 5B8Cu1 (x =0 0 ,0 2 ,0 4,0 6 ,0 8)合金薄带的各向异性 ,易轴在薄带的横向方向 ,同等宽度样品的各向异性常数K′随Co掺杂量的增加而减小 ,K′值在 4 67× 1 0 -5J m(x=0 0 )到2 54× 1 0 -5J m4(x =0 8)之间 .由于磁化率的虚部 χ″(H)随磁场强度H非线性变化 ,在低场 (0— 1 2mT)有一个与FMR信号强度相当的低场非共振信号 .特别是对Fe84Zr3 5Nb3 5B8Cu1 合金薄带的磁化 ,在可逆磁化 (0— 2 0mT)和趋近饱和磁化 (9 0— 1 2mT)区域 ,dχ″ dH =0 ;不可逆畴壁移动过程中 ,交流磁化率虚部 χ″(H)与磁场强度的n次方即Hn(n≥ 3)有关 ;在磁畴转动过程中 χ″(H)正比于H2 (瑞利区 ) ,dχ″dH为常数 ;而且发现 ,有不可逆畴壁移动_磁畴转动三段交替变化的过程 。

Fe_(72.5)Cu_1Nb_2V_2Si_(13.5)B_9纳米晶薄带的巨磁阻抗效应

Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9非晶薄带经晶化退火处理,随退火温度增加,析出纳米晶bccα-Fe(Si)相,当超过550℃,薄带在析出纳米晶bccα-Fe(Si)的同时,还析出硬磁性的Fe2B相。Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9纳米晶薄带具有巨磁阻抗(GMI)效应,其效应强度灵敏依赖于退火温度,当退火温度为550℃、退火时间为30 min时,bccα-Fe(Si)平均晶粒尺寸约为16nm,其巨磁阻抗存在最大值。巨磁阻抗效应还强烈依赖于频率。对于550℃退火30min的Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9纳米晶薄带,其在50kHz下,ΔX/X(H=7 162A/m)可达到-500%,3 MHz下,ΔR/R(H=7 162A/m)约为-150%。700kHz下,GMI效应值有最大值,ΔZ/Z(H=7 162A/m)约为-121%。

纳米软磁合金薄带的巨磁致阻抗效应

自从在CoFeSiB非晶丝(带)及FeCuNbSiB的纳米晶丝(薄膜)材料中发现巨磁致阻抗效应以来,GMI效应在实际运用中有广阔的前景,而且在理论上探讨GMI的起因也是非常有意义的,所以受到普遍的关注。非晶(纳米晶)软磁合金具有高的磁导率,在一定频率的交流驱动电流作用下,外加直流磁场阻碍了交流电流所感生的磁通量的变化,从而降低磁导率,提高趋肤深度,降低了交流阻抗,引起效应。及非晶薄带在不同的温度下热处理可以形成纳米级软磁合金,降低各向异性常数和磁致伸缩系数,提高磁导率,有利于GMI效应的出现。本文对以上三类材料进行不同温度下的热处理,研究GMI效应随外加磁场及驱动电流频率(f)的变化关系,并探讨GMI的来源。定义。

Fe73Si15Nb3B8Cu1铁芯薄带的热处理工艺研究

对用Finemet型Fe73Si15Nb3B8Cu1快淬薄带制备的铁芯增加预退火处理,再在540℃进行晶化退火处理得到退火铁芯,研究了预处理温度对铁芯薄带的微观结构、力学性能、热力学性能及软磁性能的影响。结果表明,随着预退火温度的提高,预退火的薄带及再经晶化退火的薄带的韧性均逐渐降低,预退火后非晶薄带的第1晶化温度变化不大,而第2晶化峰值温度向高温方向偏移,预退火扩大了非晶薄带晶化退火的温度范围,有利于获得性能更加稳定的非晶纳米晶薄带;增加预退火处理的薄带的晶粒分布比直接晶化退火薄带的更均匀,其中在450℃预退火的薄带经晶化退火后,晶粒尺寸在8~15 nm之间。增加预退火处理的铁芯样品,其振幅磁导率和比总损耗较直接退火的均有明显改善,其中经450℃预退火的铁芯具有最大的振幅磁导率(μa=8.6×10^4,f=10kHz)和最小的交流比总损耗(P0.5/10k=8.73W/kg),分别较直接退火的铁芯升高了16.0%,下降了17.0%。