铁基大块非晶合金的制备及其性能研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要I铁基大块非晶合金由于其独特的无序结构，并兼有一般金属和玻璃的特性，从而表现出与传统磁性合金一系列不同的优异特性。牛一本论文采用x射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)等实验手段，系统地研究了利用水冷铜模吸铸法制备Fe6lc07ZrJoM05w出】5系列铁基大块非晶合金的结构、热学性能以及磁性能。l利用低纯度的原材料通过掺杂多种类金属的方法首次成功的制备出直径为2mm的成分为Fe61C07ZrloM05W2M(15+x

2、)(原子比)的铁基大块非晶合金，其中X=0、O．15、O．30、0．45、0．60、0．75和1．20，M包括B、Si、C和P等类金属和Al金属元素。合金的XRD、TEM结构分析和DTA热分析数据都表明，当掺杂量X=0．45时合金在具有最高的非晶形成能力。斗7首次研究了掺杂Ni金属对Fe6lCoTZr95Mo岱．xlw扔托州ix(3(----0、1、2、3、4)铁基大块非晶合金的非晶形成能力和磁性能影响。(当金属Ni的含量肛3时，合金仍然具有高的非晶形成能力。合金的软磁性能随着Ni的增多而得到改

3、善，矫顽力从X=O时的风=127．OOe下降到X=3时的4．80e。相应的饱和磁化强度从X=0时的22．5emu／g增加到X=3时的59．1emu／g。r研究了通过真空等温退火(在不同温度等温2小时)后的Fe6lC07ZrloM05W2M155合金结构和磁性能。f合金随着等温退火温度的升高，’合金中的晶化相析出数量不断增多。当退火温度为7100C时(晶化峰温度为6900c)，TEM观察到大量直径约为40—50nm的富Fe晶化相弥散析出。随着等温退火温度的升高，合金的矫顽力由淬态的127．00e降

4、到5500C时的最低7．30e。进一步提高退火温度，矫顽力又开始升高，当退火温度达到7100C时，矫顽力达到196．90e。^／研究了分另Ⅱ用吸铸法和甩带法俸Ⅱ备出来的大块和薄带Fe61C07ZrloM05W2M155非晶合金的结构和磁性能之间的关系。／磁滞回线曲线比较结果表明，大块非晶具有比薄带非晶更强的磁性能，这与大块非晶合金中存在更多的磁有序团簇有关。乒关键词：大块非晶合金}掺杂＼，非晶形成能力i铁磁性等温退火华中科技大学硕士学位论文AbstractDuetotheiramorphouss

5、nucn∽．iron—basedbulkmetallicglassesexhibitbetterpropertiesthantraditionalmagneticmaterials．Researchoniron—basedbulkmetallicglasseshasbeenahotspotinthefieldofcondensedphysits．Inthisdissertation，Fe61CoTZrl0M05W2Blsbulkmetallicglasseswerepreparedbywater

6、-cooledcoppermouldcasting．Thestructure，thermalandmagneticpropertiesoftheglasseswereinvestigatedsystematicallybyX—raydiffractionCARD)．transmissionelectronmicroscopy(TEM)，differentthermalanalyzer(DTA)andvibratingsamplemagnetometer(VSM)．Iron-basedmetall

7、icglasseswi也compositionofFe61C07Zrl0MosW2M05+；0陇is0,0．15，0．30，0．45，0．60，0．75and1．20，MincludesB，A1，Si，CandP)，weresynthesizedsuccessfullywithcoppermouldcastingbymulti-metalloidsadditionthoughtherawmaterialsareinlowpurity．ResultsfromXRD，TEMandDTAdemonst

8、ratethatalloysexhibitthebestglassformingabilitywhilemetalloidadditionreachesX=0．45．The‘effectofthereplacementofMowithNionthemicrostructureandthemagneticpropertiesinthealloyofFe61CoTZr95Moo-x)W28155Nix(Xequals0，1，2,3and4)Wasinvestigated．Alloysremaingo