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《铁基非晶纳米复合材料结构和磁性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2013.12.013铁基非晶纳米复合材料的结构及磁性能研究尹拂晓,傅明喜,祝娟娟,李朋,朱宗强,李丙乙(江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013)摘要:对铁基非晶合金样品Fe65Ni1Al5Ga2P8.65B9.6Si3C5.75采用不同的预处理方式,利用XRD、TEM、SEM和VSM对样品的结构和磁学性能进行研究。结果表明,经过深冷+循环退火预处理之后,样品的原子结构发生弛豫,原子之间发生聚集,形成许多原子集团,原子之间的有序性和致密性增加。在部分晶化处理时,拥有较
2、多原子集团的预处理非晶合金比淬态合金能够提供更多的形核核心,得到的晶粒尺寸更小,分布更加均匀,析出相的种类也更多,且非晶样品的晶化动力学和热力学过程也发生改变。预处理样品的软磁性能比淬态更优异。关键词:循环退火预处理;团簇;弛豫;软磁性能中图分类号:TG139+.8文献标志码:A文章编号:1007-7545(2013)12-0000-00StudyonMicrostructureandMagneticPropertiesofFe-basedAmorphousNano-compositeYINFu-xiao,FUMing-xi,ZHUJ
3、uan-juan,LIPeng,ZHUZong-qiang,LIBing-yi(SchoolofMaterialScienceandEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,Jiangsu,China)Abstract:Themicrostructureandmagneticpropertiesofiron-basedamorphousalloyFe65Ni1Al5Ga2P8.65B9.6Si3C5.75pretreatedindifferentwayswerestudiedwithX
4、RD,TEM,SEMandVSM.Theresultsshowthataftercopiouscoolingandcycleannealingpretreatment,atomicstructureisrelaxed,atomicgroupsareobservedwithanaggregationofatoms,meanwhileorderanddensebetweenatomsarestrengthened.Duringsegmentalcrystallizationprocessing,morenucleationcoresare
5、providedbypretreatedamorphoussampleswhich,comparedwithquenchedsamples,havemoreatomicgroups,andparticleswithsmallergrainsize,moreuniformgraindistributionandprecipitatephasespeciesareproduced.Moreover,theprocessesofdynamicsandthermodynamicsarealsochanged.Thesoftmagneticpr
6、opertiesofpretreatedsamplesarebetterthanthoseofquenchedsamples.Keywords:cycleannealingpretreatment,clusters,relaxation,softmagneticproperties近年来,铁基非晶纳米晶材料由于其优异的软磁性能受到广泛关注[1-6]。对铁基非晶合金进行退火处理后,在合金内部能够得到尺寸为纳米级的α-Fe,而超细晶粒之间的紧密结合作用形成了优良的软磁性能[7-10]。非晶态合金作为一种新材料,其优异的物理、化学、力学性能
7、,往往是现有金属材料所不具备的。傅明喜[11]的研究表明,预处理方式对非晶合金内部原子的结构、分布、亚结构的产生和原子的排布有一定的影响。本文研究深冷+循环退火预处理对铁基非晶合金样品结构、非晶纳米合金的晶粒度、晶化相的分布、磁性能的影响。1试验原料和方法试验原料为纯铝、纯镍、纯铁、纯镓、P-Fe、B-Fe、Si-Fe、高纯石墨颗粒[12]。首先将纯铁和石墨颗粒放入真空感应炉中制备出均匀的母合金,再将母合金采用单辊旋淬法制备出宽约10mm、厚20~25μm的Fe65Ni1Al5Ga2P8.65B9.6Si3C5.75非晶条带。淬火态的
8、样品编号为Z,深冷+循环预处理方案:首先将试样进行液氮深冷处理50h,之后使用ISSP-HTF气氛热处理程控高温炉对样品分别在553、613、663、713K下进行预处理1h(样品编号分别为A、B、C、D),预处理循环次