深过冷Fe_(82)B_(17)Si_1合金的凝固组织与软磁性能

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析方法,系统研究了凝固组织对深过冷Fe82B17Si1合金软磁性能的影响.结果表明:该合金的最佳软磁性能位于Fe2B相完全粒化的超细球状非规则共晶组织区,通过减小该组织中Fe2B相尺度可进一步改善其软磁性能;该合金的磁损耗机制与常规软磁材料不同,材料中存在较大的剩余损耗,其磁损耗大幅度降低的Fe2B相临界尺寸为0 5μm左右.

超过冷条件下Fe_(83)B_(17)共晶合金的凝固行为及显微组织演化

采用深过冷技术研究了块体Fe_(83)B_(17)共晶合金在超过冷度条件下的凝固行为.该合金的组织演化规律为:当过冷度达到理论临界超过冷度(300K)时,组织为α-Fe相和Fe_2B相组成的共晶组织;当过冷度大于临界值达到386K时,组织粗化,为完全的非规则共晶,稳定相Fe_2B消失,亚稳相Fe_3B出现并且在室温下也不会分解;获得了460K的超过冷度以及亚稳相组织.并讨论了这些结果产生的原因.

深过冷Fe_(82)B_(17)Si_1非规则共晶中Fe_2B相的形态演化

在63～342K过冷度范围内,对Fe_(82)B_(17)Si_1合金非规则共晶中Fe_2B相的生长形态演化进行了研究。发现:(1)在具有一次再辉的63～164K及255～342K过冷度范围内,随过冷度增加Fe_2B相由变异的小平面结构逐渐转变为树枝状,进而向具有明显定向特征的树枝状和超细的球状转变,该合金Fe_2B相由小平面转变为树枝状的过冷度过渡范围约为63～164K;(2)在具有两次再辉的174～247K过冷度范围内,随初生α相含量的增加枝晶间非规则共晶逐渐向离异共晶转变;(3)在63～154K和312～342K过冷度范围内,该合金非规则共晶中的Fe_2B相存在两次粒化现象,这两次粒化对应于不同的非规则共晶形成机制。

预退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金巨磁阻抗效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了经不同温度预退火后再540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9纳米晶合金薄带的巨磁阻抗,并结合XRD衍射图谱和AFM图谱,研究了预退火对纳米晶介观结构的影响.结果发现,200℃、300℃和400℃预退火处理40 m in对随后540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9薄带-αFe(S i)纳米晶介观结构产生了影响,颗粒团聚优势明显减弱,横向各向异性场减小,巨磁阻抗比得到了显著的提高.

Fe(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的激光晶化

用CO2 连续激光在不同功率、相同的速度条件下辐照Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9非晶带 ,然后用穆斯堡尔谱详细研究材料的微观结构 .研究发现当扫描速度和散光斑直径一定的情况下 ,适当选择激光功率 ,Fe73 5Cu1Nb3 Si13

Sm5Fe80Cu1Zr3．5Si5B3C2．5非晶合金晶化动力学的研究

利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和差热分析研究了非晶Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5合金中α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米相结构的形成过程、磁性及其晶化动力学。XRD结果表明,随着退火温度的升高,Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金先后析出软磁相α-Fe和硬磁相Sm2(Fe,Si)17Cx;当经高温750℃晶化退火后,经Scherrer计算得到合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx的晶粒尺寸分别为65.5和22.1nm,其矫顽力增加到58.11kA/m,剩磁为0.967T。晶化动力学分析发现,这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致α-Fe相晶粒生长过于粗大和合金中α-Fe和Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因。

脉冲电流处理对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金薄带GMI效应的影响

本文研究了脉冲电流处理对Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9合金薄带巨磁阻抗效应和脆性的影响 ,并与等温退火样品的巨磁阻抗效应和脆性进行对比。结果表明 ,经过应力脉冲电流处理后的样品 ,其阻抗变化率和灵敏度都显著高于无应力脉冲处理后的样品。淬态样品在 9 34MPa拉应力下 ,经电流密度为 930A/mm2 的脉冲电流处理后 ,阻抗变化率可达到 2 2 0 % ,灵敏度达到 0 35 % /A·m-1。用应力脉冲电流处理不仅可以显著提高巨磁阻抗效应 ,而且可以有效抑制样品长时间的等温退火带来的脆性问题。

退火温度对Fe_(73.5)Cu_1Mo_3Si_(14.5)B_8合金电阻的影响

研究了退火温度与晶化相结构的关系,讨论了退火温度对Fe_(13.5)Cu_1Mo_3Si_(14.5)B_8合金电阻的影响。结果表明,α-Fe粒子在460～560℃范围内几乎不长大,但温度高于560℃时,晶粒尺寸明显长大;随退火温度的升高,Fe_(13.5)Cu_1Mo_3Si_(14.5)B_8合金的电阻率呈下降趋势。

高导磁纳米晶Fe_(67.9)Cu_(0.5)Nb_(0.6)Cr_3V_1Si_(14)B_(13)合金的高频磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe67 9Cu0 5Nb0 6Cr3 V1Si14 B13 合金的综合磁性能。新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别为 7 8× 10 4和 0 8Am-1。在 Bm =0 3T ,f=10 0kHz和Bm =0 2T ,f=2 0 0kHz条件下 ,铁损分别为5 4 4kW·m-3 和 830kW·m-3 ,这可与纳米晶Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9的相比 ,但比优良的功率Mn Zn铁氧体H7c4的低得多。在直到 1MHz的频率范围内考查了弱场磁导率的频散特性。在 f =2 0 ～ 10 3 kHz和Bm =0 0 1～ 1 0T范围内 ,考查了高频矫顽力和Bm 的关系。在 f=2 0～ 10 3kHz和Bm =0 0 5～ 0 9T范围内 ,描述了铁损和 f及Bm 的关系。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的晶化动力学

用差热分析(DTA)结合X射线衍射(XRD),研究了Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的晶化动力学。结果表明:温度在0～700℃范围内,该合金的晶化相为α-Fe和Fe_2B;α-Fe相晶化表观激活能为452.39kJ/mol,Fe_2B相的晶化表观激活能395.23kJ/mol;两相在晶化初期激活能最小,随晶化量X_c的增加而迅速增大,在α-Fe的体积分数为30％～80％,Fe_2B的体积分数为40％～80％时,呈现极大值。

热处理制度对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金性能的影响

首先用快淬法制备厚度为20~23μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金非晶带材,采用氮气氛退火和横磁退火（氮气氛）工艺对合金进行不同温度处理,研究了退火温度对合金性能的影响。结果表明,合理的退火工艺可以对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的性能进行有效控制,540℃×30min为最佳氮气氛退火工艺,横磁退火可以降低Hc、Br/Bs及Pc并能优化μe和μi。

脉冲电流退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金薄带巨应力阻抗效应的影响

研究了脉冲电流退火工艺对非晶Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9合金薄带巨应力阻抗 (GSI)效应的影响。结果表明 ,在外加 10 0MPa拉应力下对非晶合金进行脉冲电流退火后 ,巨应力阻抗效应显著提高 ,并且ΔZ/Z最大值随退火电流密度的增加而增加 ,当退火电流密度为 930A/mm2 时 ,阻抗的最大相对变化达到 35 0 %。

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。

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

用单辊法制备的宽20 mm、厚25μm的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。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯软磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Ni_(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Tx1为513.2℃,二级起始晶化温度Tx2为676.9℃,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,合金磁芯的起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力Hc减小;当最大磁感应强度B_m不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗P_s和矫顽力H_c减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感L_s和品质因数Q增大。

非晶Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1激波晶化实验研究

用X射线衍射、差热分析、透射电镜分析等研究了激波对非晶Fe73 5Si13 5B9Nb3 Cu1合金的作用 ,结果表明 :激波能使非晶转变为纳米晶 ,晶化主相αFe的晶粒尺寸为 2 0～ 4 0nm ,晶格常数比纯铁的小 ,并形成了多种中间相和亚稳相 .同时发现在非晶Fe73 5Si13 5B9Nb3 Cu1的激波晶化过程中 ,铜、铌阻止晶粒长大、细化晶粒的作用失效 .

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶铁芯的应力退火研究

将环状Fe73 .5Cu1Nb3 Si13 .5B9非晶合金在 5 4 0℃应力退火 ,形成具有蠕变感生各向异性的Fe73 .5Cu1Nb3 Si13 .5B9纳米晶铁芯。在炉冷条件下 ,应力退火的剩磁Br 随退火时间的延长可降至 0 .2 2T ;退火时间超过 2 0min后 ,Br无明显改变。炉冷条件下获得的剩磁要低于空冷的剩磁。应力的作用对晶化过程中析出相的微观结构没有影响。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9铁基非晶薄带巨磁电感效应的影响因素

在频率为30 kHz时,研究了线圈匝数、输入电压幅值、限流电阻以及退火等因素对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9铁基非晶薄带巨磁电感效应的影响。结果表明:非晶薄带的巨磁电感效应随着线圈匝数的增多和输入电压幅值的增大而增强;随着限流电阻的增大而减弱;巨磁电感效应变化幅度随着输入电压幅值的增大而增大,随着线圈匝数的增多以及限流电阻的增大呈现出先增大后减小的趋势;退火后非晶薄带的巨磁电感效应及其变化幅度都比淬火态的增大。

过冷Fe(82)B(17)Si1合金的再辉效应模拟及组织演化

通过熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法获得过冷度ΔT=6~280 K范围内的Fe82B17Si1共晶合金的凝固组织演变;结合突变方程和JMAK模型拟合凝固过程的冷却曲线,拟合结果符合Fe82B17Si1共晶合金的组织类型及形态随过冷度的变化规律.结果表明,当6 K≤ΔT〈75 K时,Fe82B17Si1合金中形成了复杂规则共晶及准规则共晶组成的混合共晶组织;当75 K≤ΔT〈180 K时,凝固组织由混合共晶组织和深过冷非规则共晶组织组成;当180 K≤ΔT〈250 K时,凝固组织由不同含量的初生a-Fe相和枝晶间深过冷非规则共晶组织组成;当ΔT〉250K时,凝固组织为完全非规则共晶组织.

硼对La_(17)Fe_(76)B_7型储氢合金结构和电化学性能的影响

采用中频感应熔炼-快淬方法制备了La17Fe3Mn5Al2Ni73-xBx(x=0,1,3,5)储氢合金。结构分析表明,不含B的合金为双相结构,主相为LaNi5相,第二相为La2Ni7相,含B合金均由LaNi5相、La2Ni7相和La3Ni13B2相组成,且随着B含量的增加,LaNi5相和La2Ni7相减少,La3Ni13B2相逐渐增加。电化学测试表明,随着B含量的增加,合金的活化性能、最大放电容量不同程度下降,而循环稳定性有所改善。合金电极的倍率放电能力(HRD)随着B含量的增加呈先增大后减小的趋势,表明适量的B有利于提高合金的高倍率放电性能。合金电极的交换电流密度(I0)随着B含量的增加先增大后减小,而氢在合金中的扩散系数(D)则逐渐增大,表明合金的高倍率放电性能主要取决于合金表面的电荷转移能力。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的激波纳米晶化速率和晶化度的对比研究

对Fe73 5Cu1 Nb3 Si1 3 5B9等非晶合金进行了退火和激波诱导两种方式的晶化实验以及XRD和DSC分析 .着重对合金的晶化速率和晶化度等特性展开了研究和讨论 .进一步证实了激波纳米晶化是一种包含着新机理的寓意丰富的晶化现象 .也再次验证了作者曾经提出过的“激波流化相变”模型的合理性 .