微量al對(duì)fe73.5cu1nb3si13.5b9合金軟磁性能及壓磁性能影響

1、 分類號(hào)： 密級(jí)： U D C： 學(xué)號(hào)：405705212029 南 昌 大 學(xué) 碩 士 研 究 生 學(xué)位論文 微量 微量 Al 對(duì) Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金軟磁性能及 合金軟磁性能及 壓磁性能影響 壓磁性能影響 Influence of Trace Amount

2、of Al on the Soft Magnetic Properties and Piezomagnetic Properties of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 Alloys 謝文碩 培養(yǎng)單位（院、系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名、職稱：朱正吼 教授 申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門類：工 學(xué) 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱 ：材料物理與化學(xué) 論 文 答 辯 日 期 ：2015 年 月 日 答辯委員會(huì)主席：

3、 評(píng)閱人： 2015 年 月 日 摘 要 I 摘 要 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 納米晶合金帶材以其高磁導(dǎo)率、 高飽和磁通、 低矯頑力、低 鐵 損 、 頻 率 特 性 好 等 優(yōu) 點(diǎn) 被 廣 泛 地 應(yīng) 用 于 電 感 器 件 中 。 在 熔 煉Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 母合金的時(shí)候，Al 很容易作為雜質(zhì)原子進(jìn)入合金帶材中，影響合金帶材的軟磁性能。評(píng)估和研究 A

4、l 對(duì) Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 合金帶材的軟磁性能和壓磁性能的影響具有重要意義。 本文首先研究了 Al 對(duì) Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 非晶合金帶材的成形性能的影響情況， 并制備了軟磁性能具有使用價(jià)值的 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 非晶合金帶材，研究了帶材的微觀組織結(jié)構(gòu)；然后針對(duì) Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 非晶合金帶材，進(jìn)行晶化熱處理得到納米晶帶材，較詳細(xì)

5、地研究了納米晶帶材的軟磁性能和壓磁性能。 研究表明，在 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 母合金中，隨著 Al 含量增加，母合金的流動(dòng)性顯著下降。制帶實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng) Al 在母合金中加入量超過(guò) 0.2atom%時(shí)，母合金流動(dòng)性較差，非晶帶材不能完整成形。軟磁性能具有實(shí)用價(jià)值的含 Al 鐵基非晶帶材成分為 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1。 在 525℃×1h 晶化處理后， Fe73.5Cu1Nb3Si1

6、3.5B9 合金和 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1合金在衍射角 2θ 為 45°左右出現(xiàn)明顯的衍射峰，但是 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 合金的衍射峰相對(duì)于 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 合金發(fā)生了偏移，出現(xiàn)了晶格畸變的晶化產(chǎn)物。 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 合金的 DSC 第一晶化峰值溫度和第二峰值晶化溫度分別為 521℃， 696℃； Fe73.4Cu1N

7、b3Si13.5B9Al0.1 合金的 DSC 第一晶化峰值溫度和第二 峰 值 晶 化 溫 度 分 別 為 543.07℃ ， 686℃ 。 EPM 分 析 顯 示 ， 在Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 帶材中，Al 原子富集在 α-Fe 晶粒和富銅團(tuán)簇內(nèi)，結(jié)合XRD 的分析結(jié)果推測(cè)有可能形成了 Fe3Al 相。 微量的 Al 促使 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 非晶合金在晶化熱處理時(shí)的晶粒顯著

8、長(zhǎng)大，降低了非晶合金中的內(nèi)應(yīng)力各向異性，由此提高了其晶化后的納米晶合金 100kHz 以上頻率的 μe值， 同時(shí)也顯著降低其獲得最佳軟磁性能的晶化處理溫度；Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 合金的最佳軟磁性能的晶化處理工藝是 555℃×1hour,而 Fe73.4Cu1Nb3Si13.5B9Al0.1 合金的最佳軟磁性能晶化處理工藝是 540℃×1hour。相比于 Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 合