機(jī)械合金化制備Fe-Al和Fe-Si-Al合金的工藝和微觀結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、Fe基納米晶磁性材料具有優(yōu)異的軟磁性能，是一種極具開發(fā)潛力的金屬功能材料。機(jī)械合金化技術(shù)有望成為制備納米晶Fe基磁性材料的有效途徑。本文主要對(duì)制備Fe-6.5wt％Si合金微粉、制備FeAl合金微粉和制備FeSiAl合金微粉的工藝和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。 通過(guò)X射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線能譜分析(EDS)和差熱分析(DTA)等多種測(cè)試手段，詳細(xì)研究了振動(dòng)球磨制備Fe-6.5wt％Si合金微粉的影響因素，研

2、究了不同球磨條件下產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌和相變；詳細(xì)研究了納米晶Fe-Al合金薄膜和納米晶Fe-Si-Al合金薄膜在高能球磨條件下不同球磨時(shí)間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、組織、形貌和元素分布變化情況。研究表明： 制備Fe-wt6.5％Si合金微粉，延長(zhǎng)球磨時(shí)間，增加球料比和減小進(jìn)料粒度，都可以提高出粉率。Fe-Si(Siwt％=6.5)合金在氬氣氣氛保護(hù)下在振動(dòng)球磨過(guò)程中物相較為穩(wěn)定，球磨產(chǎn)物為具有亞微米結(jié)構(gòu)的過(guò)飽和固溶體。本論文的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：球

3、磨時(shí)間為12h，球料比為10/1，進(jìn)料粒度為～1mm。 Fe(100-x)Alx(x=4，8，12wt％)混合粉末，球磨20h可以生成具有bcc結(jié)構(gòu)的納米晶α-Fe(Al)固溶體，顆粒粒徑約為1～30μm。粉末組織包含有納米級(jí)的亞結(jié)構(gòu)，形成具有典型層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合粉末，也形成了具有Fe核的包覆型粉末；繼續(xù)球磨，合金的粉末和晶粒不斷細(xì)化，各元素成分分布逐漸均勻化，球磨30h后的晶格畸變達(dá)到0.54％；在全成分范圍內(nèi)，F(xiàn)e-Al系機(jī)械

4、合金化無(wú)非晶相生成。本論文實(shí)驗(yàn)條件下，Al含量越高，粉末粘結(jié)得越厲害。 (FeSi)(100-x)Alx(x=15，20，25at％)混合粉末，球磨10h可以生成具有bcc結(jié)構(gòu)的納米晶α-Fe(Al，Si)固溶體，顆粒粒徑約為1～20μm。粉末組織包含有納米級(jí)的亞結(jié)構(gòu)；繼續(xù)球磨，合金的粉末和晶粒不斷細(xì)化，球磨15h后，晶粒度可達(dá)30nm。(FeSi)(100-x)Alx(x=15，20，25at％)混合粉末在高能球磨過(guò)程中，形成