Fe(Co)-M-B-Cu非晶合金的制備與表征.pdf

1、HITPERM型軟磁合金Fe(Co)-M-B-Cu（M=Nb、Zr、Hf等）由于結(jié)構(gòu)的特殊性使得它具有優(yōu)異的高溫軟磁性能，最有希望用于第二代電動(dòng)航天飛機(jī)(MEA)和其它高溫應(yīng)用領(lǐng)域。其非晶前驅(qū)體具有高磁導(dǎo)率、高飽和磁通密度、低矯頑力、頻散特性好等特點(diǎn)。所以其非晶前驅(qū)體的優(yōu)良程度直接決定了HITPERM型軟磁合金性能的好壞。本文是以高純金屬為原料，采用單輥液相急冷法，制備Fe(Co)-M-B-Cu(M=Hf、Zr)軟磁非晶材料。用X射線衍

2、射、穆斯堡爾譜、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡對(duì)制備的樣品進(jìn)行標(biāo)定。通過振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)和差熱分析儀對(duì)樣品磁性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行研究，主要實(shí)驗(yàn)過程歸納如下:
　　1、合金成分設(shè)計(jì):按(Fe1-xCox)86M7B6Cu1分子結(jié)構(gòu)式，分別選取x=0.3Fe60Co26Hf7B6Cu1、 x=0.4 Fe52Co34Hf7B6Cu1 Fe52Co34Zr7B6Cu1 Fe52Co35Hf7B6、 x=0.5Fe43Co43Hf7B6Cu1、

3、x=0.6 Fe34Co52Hf7B6Cu1，其中B元素的添加采用了兩種原料:純B和FeB。
　　2、非晶合金的制備:使用純度為99.99％的金屬單質(zhì)鐵、鈷、鉿、鋯、硼、銅，準(zhǔn)確稱量后采用電弧爐將原料熔煉成母合會(huì)（熔煉次數(shù)分別為4次和8次），再利用單輥急冷法通過單輥成型設(shè)備制備非晶薄帶(輥面線速度速分別為49m/s和45m/s，保護(hù)氣氛為純度≧99.999wt％的Ar)。薄帶寬度約3mm，厚度約30μm。
　　3、綜合采用X

4、RD、TEM、MS等分析方法對(duì)制備態(tài)合金進(jìn)行非晶態(tài)的鑒定。
　　4、熱穩(wěn)定性分析:對(duì)非晶樣品分別進(jìn)行差熱分析(DTA)實(shí)驗(yàn)，選取升溫速率為5℃/ain、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/ain，個(gè)別樣品含有30℃/min，采用Kissinger方程計(jì)算各樣品的晶化激活能，從激活能計(jì)算結(jié)果來看，使用高輥速和純硼的樣品晶化激活能更高(299.7 kJ/mol)，穩(wěn)定性普遍較好，同時(shí)熔煉次數(shù)的不同也會(huì)對(duì)樣品的熱穩(wěn)定

5、性造成影響，將組元Hf用Zr取代可以提高非晶合金的熱穩(wěn)定性，若去掉組元Cu，得到的Fe52Co35Hf7B6非晶樣品晶化激活能最高(395.9 kJ/mol)。
　　5、分別對(duì)Fe-Co-Hf-B-Cu、Fe-Co-Zr-B-Cu、Fe-Co-Hf-B三種樣品進(jìn)行磁性測(cè)量，VSM結(jié)果表明Fe-Co-Hf-B-Cu的矯頑力最低(0.58326 G)，飽和磁化強(qiáng)度最高(167.32emu/g)，軟磁性能最好，但Fe-Co-Hf-B-C