铁基非晶合金退火脆化与防脆技术

综述了铁基非晶合金退火脆化的影响因素，分析了各种防止退火脆化的方法，认为在电脉冲快速加热的同时外加磁场退火，则是改善铁基非晶合金磁性能、防止其退火脆化的一种较好的方法。     

纳米晶的形成对FeCSiBPCu非晶合金软磁性能的影响

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。     

电脉冲快速退火Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9合金的组织与磁性能

采用电脉冲快速退火实现了非晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｍｏ３Ｓｉ１３．５的纳米晶化。显微组织分析与磁性能测定结果表明,该合金经适当工艺的脉冲电流处理可得到较常规法晶粒密度更高、晶粒尺寸更小、软磁性能更优的纳米晶材料。基于随机无规磁各向异性模型,阐明了该合金的软磁性能与其显微结构的关系。     

退火处理对Fe-Ni-B-Si非晶合金软磁性能的影响

从磁性材料的磁性性能参数开始介绍,阐述退火处理对Fe-Ni-B-Si非晶合金软磁性能的影响,具体表现在在饱和磁化强度、矫顽力以及磁化曲线上等磁性具体性能参数上。     

电脉冲快速退火Fe_(73.5)Cu_1Mo_3Si_(13.5)B_9合金的组织与磁性能

采用电脉冲快速退火实现了非晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｍｏ３Ｓｉ１３．５Ｂ９的纳米晶化。显微组织分析与磁性能测定结果表明,该合金经适当工艺的脉冲电流处理可得到较常规法晶粒密度更高、晶粒尺寸更小、软磁性能更优的纳米晶材料。基于随机无规磁各向异性模型,阐明了该合金的软磁性能与其显微结构的关系     

Si的添加对FeNiMoB合金非晶形成能力与软磁性能的影响

利用单铜辊甩带法制备Fe40Ni38Mo4B(18-x)Six(x=0,2,4,6,8,10和12)非晶合金带材,并用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)以及精密磁性器件分析仪研究Si元素对Fe Ni Mo BSi合金带材的非晶形成能力和软磁性能影响。结果表明,随着Si元素的添加,合金带材的矫顽力Hc先减小后增大,并在x=4时最小为5.8 A/m;Fe40Ni38Mo4B14Si4合金带材在405℃保温10 min热处理后获得较高的饱和磁化强度为112.63 A·m2/kg,在345℃保温10 min热处理后获得较低的矫顽力为7.0A/m。     

覆铜热处理对Fe80Si9B11非晶铁芯软磁性能的影响:一种改善非晶铁芯温度分布的方法

Fe基非晶合金材料是目前非晶合金中应用最广泛的体系,它具有优异的软磁性能.通过退火处理消除内应力,是提高软磁性能的关键工艺.本工作研究了以快速升温的方式进行退火处理时,Fe80 Si9 B11非晶铁芯内外缠绕铜带对其软磁性能的影响.结果表明,采用合理的非晶/铜厚度比、保温温度及时间,利用铜良好的导热性强化传热,使得温度场更均匀、非晶铁芯不同位置矫顽力差异降低,提升了非晶铁芯的初始磁导率,进而提高热处理效率和软磁性能.     

退火工艺对铁基非晶薄带磁感应效应的影响

研究了频率、磁场强度以及退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应变化幅度的影响.研究结果表明:磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大,随着频率的升高呈现先增大后减小的趋势;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

添加Ni对FeZrNbB合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

利用单铜辊甩带法制备Fe(86-x)Zr2Nb2B10Nix(x=0、1、3和5)非晶合金带材。采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、振动样品磁强计以及精密磁性器件分析仪研究Ni元素对FeZrNbB合金带材的非晶形成能力和软磁性能影响。结果表明Ni元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力,并使淬火态非晶合金带材的一级起始晶化温度提高;通过合金的退火处理,在Fe(86-x)Zr2Nb2B10Nix合金体系中含Ni元素的合金带材可以析出最小粒径为12(12.15)nm的α-Fe(a)纳米晶,获得较低的矫顽力为8.1A/m;其中Fe85Zr2Nb2B10Ni1非晶合金带材经过510℃保温20min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1.61T,有效磁导率提升到48.4k,矫顽力下降到8.3A/m。     

Si含量对FeSiBCu合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

采用单铜辊甩带法制备了Fe（84．5-x）SixB14.5．Cu1（x=0,2,2．5,3,4）非晶合金带材,并用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）研究了Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1合金带材的非晶形成能力、热稳定性和软磁性能。结果表明：Si元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力,并提高了淬火态非晶合金带材的一级和二级起始晶化温度;通过合金的退火处理,合金带材析出的α—Fe纳米晶晶粒尺寸约为30nm;其中Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1非晶合金带材经过460℃保温5min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1．82T．     

The preparation,formation mechanism and magnetic properties of a Fe-Cr-Mn-N amorphous alloy

In this paper, the amorphous phase formation process, formation mechanism and magnetic properties, during the mechanical alloying (MA), have been investigated in Fe₆₀Cr₁₅Mn₁₀N₁₅ alloy, respectively. The results obviously indicate that amorphous Fe₆₀Cr₁₅Mn₁₀N₁₅ with a wide supercooled liquid region (SCLR, 82?K) can be obtained via 40?h MA process. With the milling time increasing gradually, the microstructures evolve from the initial crystalline powder, to completely amorphous phase, and eventually to amorphous phase with embedded Cr₂N. By calculation, the mixing chemical enthalpy ΔH^chem and amorphous formation enthalpy ΔH^form have been obtained as ?0.24?kJ/mol and ?6.610?kJ/mol, respectively, implying the existence of thermodynamic advantage for the amorphous phase formation. In addition, the effect of 7 at% B and 7 at% Mo addition on the amorphous phase formation have also been studied, however, the diffraction peaks corresponding to Mo (Cr₂N) still appear after 120?h milling. Meanwhile, isothermal annealing experiments were conducted at different temperatures, obtaining the microstructure evolution as: amorphous?→?amorphous alloy?+?Cr₂N?→?α-Fe?+?Cr₂N?→?α-Fe?+?CrN?+?Cr₂N. And the hysteresis loops in amorphous Fe₆₀Cr₁₅Mn₁₀N₁₅ undergoing both the MA process and isothermal annealing procedure provide us with the evidence that this alloy system can exhibit excellent soft magnetic properties.     

Fe基非晶合金的恒导磁性能研究

研究了Fe基非晶合金在不同热处理工艺条件下的恒导磁性能.结果表明,通过简单的横向磁场热处理工艺,可将具有高饱和磁感应强度的Fe基非晶合金制成无间隙的恒导磁磁芯,并且具有良好的综合磁特性.合金在350℃处理时,恒磁范围达到400A/m,磁导率约为3.14×10-3T·m/A,随保温时间的延长,恒磁场范围提高到600A/m以上,但磁导率降低,约为1.25×10-3T@m/A.在晶化温度以下,提高横向磁场热处理温度有利于提高材料的恒导磁性能.     

Fe基非晶合金粉末的研究进展

非晶合金粉末是指快冷雾化合金液滴所制得的合金粉末,其中Fe基非晶合金粉末因具有生产成本低廉和应用前景广阔等优势,一直备受青睐。同时,Fe基非晶合金粉末的应用也为块体Fe基非晶合金应用难的问题提供了一条崭新的途径。本文综述了Fe基非晶合金粉末的研究进展,对其在涂层制备、磁性材料、激光3D打印、废水处理4个方面的研究现状进行了归纳分类与总结,并分析了Fe基非晶合金粉末在各领域的应用优势。最后指出Fe基非晶合金粉末在制备高质量涂层、老化磁性粉末再利用及增材制造领域的研究方向,并展望了作为传感、控制等功能性器件的应用前景。此外,在薄膜等小尺寸、低维材料及柔性电子领域也展现出巨大的应用潜力。     

非晶Fe78Si9B13合金结构对磁性的影响

研究了普通退火对非晶Fe78Si9B13合金磁性能和结构的影响.实验发现:经不同温度退火1h后,试样的静态磁性能在Ta=390℃呈现最佳值;损耗则在Ta=440℃呈现最低值;在Ta=440℃经不同时间退火后,试样在ta=2h呈现横向感生磁各向异性.由退火后试样的初始磁导率与温度的关系及磁致伸缩系数的变化结果表明,当有极少量的α-Fe(Si)晶体相析出时,可明显改善合金的动态磁性能;当α-Fe(Si)晶体相进一步析出时,可使合金呈现良好的恒导磁特性.     

A study of the effects of annealing and outgassing on hydrogenated amorphous silicon

Annealing and outgassing of thin films of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) are shown to produce major structural changes in the material. Outgassing can occur in three stages with thresholds at 350°C, 450°C and 575°C corresponding to conversion of SiH₃ groups to SiH₂ and SiH; conversion of SiH₂ groups to Si and SiH; and conversion of SiH to Si respectively. Heating to 575°C also appears to remove most of the hydrogen from vacancies and defects in the material. Such heat treatments could be useful for improving the stability of thin film a-Si:H devices.     

非晶合金变压器铁芯制备及性能研究

采用宽度低的国产非晶合金带材制成铁芯后沿着带材宽度方向叠加成为高度合适的铁芯,并对其进行线切割,研究了铁芯切缝处的结构、形貌及切割前后工频下的磁性能。结果表明,线切割后切缝处结构由非晶态向晶态发生转变;切割后不改变铁芯的饱和磁感应强度,但磁化困难,损耗增加,铁芯切割后在B=1.3T,f=50Hz下的励磁容量由切割前0.32VA/kg增加到7.70VA/kg,损耗值由0.16W/kg增加到0.30W/kg;铁芯叠加不影响其磁性能,此法适用于制备非晶合金变压器。     

Ta添加对(Fe_(0.46)Co_(0.36)Ni_(0.04)Zr_(0.14))_(100-x)Ta_x非晶合金复合材料磁性能和力学性能的影响

利用铜模吸铸法制备出直径为3 mm的(Fe0.46Co0.36Ni0.04Zr0.14)100-xTax(x=0,4,8,12)非晶合金复合材料柱状试样,通过X射线衍射(XRD)、选区电子衍射(SAED)、振动样品磁强计(VSM)、微机控制电子式万能力学试验机和扫描电镜(SEM)研究了不同Ta含量对合金的磁性能和压缩力学性能的影响。结果表明,随着Ta含量的增加,合金中不断有晶体相Co2Zr、Co2Ta0.5Zr0.5析出,合金的矫顽力Hc呈现出减小的趋势,而合金的饱和磁化强度Ms、抗压强度σbc和弹性应变εe则呈现出先增加后减小的趋势。当x=4时,合金的Ms、σbc和εe均达到最大值,分别为137.70A·m2/kg、1 814 MPa和4.583%。说明选取合适的Ta含量能够明显改善(Fe0.46Co0.36Ni0.04Zr0.14)100-xTax非晶合金复合材料的磁性能和力学性能。     

Co对Nd-Fe-Al大块非晶合金的晶化行为和磁性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Co对Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力，晶化行为和磁性能的影响。结果表明：加入Co元素后可以显著提高Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力以及提高合金的居里温度。Nd60Fe30-xAl10Cox(z=0、5、10)大块非晶合金在室温有较高的内禀矫顽力，具有硬磁性。内禀矫顽力随着Co含量的增加变化不大．但是饱和磁化强度和剩磁则随着Co含量的增加有所下降。Nd60Fe3-xAl10Cox(x=0、5、10)大块非晶合金具有的硬磁性能来自于非晶相。合金少量晶化后，磁性能变化不大。完全晶化后合金的硬磁性迅速消失。