【摘要】：本文主要研究了摻雜Ge的(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_(9-x)Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1,3)和(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)兩個(gè)系列的納米晶合金的微觀結(jié)構(gòu)和高溫軟磁特性。實(shí)驗(yàn)中采用差式熱量掃描法(DSC)測(cè)量淬態(tài)合金的晶化溫度;X射線衍射技術(shù)(XRD)分析淬態(tài)和納米晶合金的微觀結(jié)構(gòu),利用實(shí)驗(yàn)室自制的高溫磁導(dǎo)率測(cè)量?jī)x獲得非晶態(tài)合金的居里溫度(T_c~(am))以及初始磁導(dǎo)率(μ_i)隨溫度變化的情況。主要分析了(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_(9-x)Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1,3)中Ge替代B以及(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)中摻雜Ge對(duì)合金的微觀結(jié)構(gòu)以及高溫軟磁性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_(9-x)Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1,3)系列合金中,用Ge替代B,合金的非晶居里溫度隨著Ge元素的增加出現(xiàn)下降的現(xiàn)象,淬態(tài)合金的初始晶化溫度T_(x1)和第二晶化溫度T_(x2)先上升后下降,晶化間隔溫度ΔT_x(ΔT_x=T_(x2)-T_(x1))隨著Ge的增加逐漸增大,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_6Nb_3Cu_1Ge_3的晶化溫度間隔比不含Ge的(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1合金增大了51℃。通過對(duì)(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_6Nb_3Cu_1Ge_3樣品的循環(huán)退火發(fā)現(xiàn)600℃退火的樣品表現(xiàn)出最優(yōu)異的磁特性,其初始磁導(dǎo)率在室溫和高溫都能保持最高值,在加熱溫度為550℃時(shí),初始磁導(dǎo)率仍能保持在1000以上(10KHz)。(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(73.5)Si_(13.5)B_6Nb_3Cu_1Ge_3合金在500-650℃區(qū)間退火后的XRD結(jié)果表明,600℃退火可使合金具有較高的晶化相體積分?jǐn)?shù)和較薄的非晶層厚度并沒有析出硬磁相,有效增強(qiáng)了晶粒間交換耦合作用。在(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1合金中摻雜少量的Ge得到了(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)系列合金,該系列合金隨著Ge含量的增加,非晶居里溫度逐漸升高,初始晶化溫度逐漸下降,晶化溫度間隔逐漸增大。其中,(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(72.5)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_1合金表現(xiàn)出最高的居里溫度和最大的晶化溫度間隔。對(duì)(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,1)進(jìn)行循環(huán)退火發(fā)現(xiàn),合金在650℃退火后具有最優(yōu)異的軟磁特性。同時(shí)對(duì)(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(73.5-x)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_x(x=0,0.5,1)系列合金進(jìn)行650℃真空退火并測(cè)量其初始磁導(dǎo)率隨溫度的變化,觀察到(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(72.5)Si_(17.5)B_5Nb_3Cu_1Ge_1合金不僅室溫具有最高的初始磁導(dǎo)率的值(~14000),高溫磁導(dǎo)率也得到明顯改善,在630℃時(shí)μ_i可以保持到1000(10KHz)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;TG139.8
【圖文】：

在 α-Fe 相的成核階段，Zr 原子在晶化相和非晶相的界面上濃度逐漸增大，面上的 Zr 原子控制晶粒半徑增大，配合 B 原子，具有細(xì)化晶粒，穩(wěn)定非晶相作用。（3）HITPERM 型合金（FeCo-M-B-Cu 型合金，其中 M=Nb，Zr，Hf 等）商品號(hào)牌為 HITPERM 的 FeCo-M-B-Cu 型合金（其中 M= Nb，Zr，Hf 等） Willard 等人[17]于 1998 年首先提出。HITPERM 型合金的典型成分為e44Co44Zr7B4Cu1，在 NANOPERM 合金的基礎(chǔ)上，一半含量的 Fe 元素被 Co 代。添加 Co 元素雖然會(huì)使得磁導(dǎo)率有所降低，但是非晶居里溫度大幅提高，F(xiàn)eCo合金的工作溫度可高達(dá) 600℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 Finemet 合金和 Nanoperm 合金的 作 溫 度 。 HITPERM 型 合 金 的 晶 化 機(jī) 制 為 ： 非 晶 →α′-FeCo+ 非 晶α′-FeCo+(Fe,Co)3Zr。HITPERM 型合金微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為具有 B2超點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的-FeCo 顆粒均勻分布在剩余非晶基體上。Co 元素和 Fe 元素的最佳比例為 1:1，中 Co 元素傾向分布在非晶基體上，有利于提高合金的非晶居里溫度，而 Nb素和 B 元素傾向于在晶界富集，其作用是阻礙晶粒粗化，防止晶粒長(zhǎng)大�，F(xiàn)階段軟磁合金的性能對(duì)比如圖 1-2 所示[18]。

總電源和冷卻水，打開擴(kuò)散泵電源 50 分鐘至擴(kuò)散泵預(yù)打開“調(diào)速”和變頻器。機(jī)械泵和擴(kuò)散器對(duì)腔體抽真空之后并充入氬氣，至腔關(guān)閉充氣閥�！皣娚鋲毫φ{(diào)整器”旋鈕，并設(shè)置儲(chǔ)氣罐的壓力為 0.01~變頻器變頻按鈕，調(diào)節(jié)銅棍的轉(zhuǎn)速達(dá)到 4000 轉(zhuǎn)/每分鐘電感應(yīng)加熱機(jī)開關(guān)對(duì)母合金進(jìn)行加熱，直至觀察到腔化。噴射按鈕，進(jìn)行合金的甩帶。加熱機(jī)電源，調(diào)節(jié)變頻器旋鈕，使銅棍停止旋轉(zhuǎn)。冷卻后進(jìn)行收集放入樣品袋內(nèi)，關(guān)閉設(shè)備，清洗輥輪，

功率補(bǔ)償型DSC功能模塊原理圖

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本文編號(hào)：2768309