高飽和磁感應(yīng)強度FePB系納米晶軟磁材料的制備和表征
發(fā)布時間:2017-03-23 13:14
本文關(guān)鍵詞:高飽和磁感應(yīng)強度FePB系納米晶軟磁材料的制備和表征,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著電子元器件向高頻化,大電流的方向發(fā)展,對傳統(tǒng)材料軟磁材料提出了更高的要求,正是在這種情況下,鐵基非晶、納米晶軟磁合金同時兼具高飽和磁感應(yīng)強度和低損耗等優(yōu)良特性,在當(dāng)今電力及電子工業(yè)用軟磁材料中應(yīng)用越來越廣泛。Fe77P7B13Nb2Cr1系合金由于軟磁性能優(yōu)良,常被用作制備功率電感,扼流圈等器件,具有極大的應(yīng)用前景和價值。但是與傳統(tǒng)納米晶軟磁材料相比,該合金非晶相居里溫度Tc較低,而且兩次晶化峰溫度區(qū)間△Tx較窄,經(jīng)過退火后的晶粒尺寸比較粗大,惡化軟磁性能,極大限制了材料的高溫應(yīng)用,且目前對該材料制備工藝研究不多。為此,本論文重點從以下幾個方面進(jìn)行了研究:(1)研究了不同輪速(10、20、30、40m/s)條件下制備得到的Fe77P7B13Nb2Cr1淬態(tài)合金磁性能的影響規(guī)律,并分析了原因;在輪速為30 m/s情況下,分別在不同溫度下(400℃,450℃,500℃,550℃,600℃)熱處理非晶合金薄帶10min,并研究了冷卻速度對快淬Fe77P7B13Nb2Cr1合金結(jié)構(gòu)和性能以及隨后退火晶化的影響規(guī)律。確定了最佳制備工藝:30m/s,500℃-10min。(2)研究了Si元素取代對Fe77(P7-xSix)B13Nb2Cr1合金體系的影響規(guī)律,Si元素?fù)诫s不僅可以提高合金的非晶形成能力,還可以提高非晶體系的熱穩(wěn)定性,適當(dāng)?shù)母淖児枇妆壤梢栽龃蟪跎唳?Fe和富硼相的溫度間隔,抑制α-Fe的異常長大,利于制備高性能的納米晶軟磁材料。Cu元素的摻雜為α-Fe的析出提供形核質(zhì)點,改善晶相分布狀態(tài)。結(jié)合DSC測試結(jié)果,通過Kissinger方程計算晶化激活能,發(fā)現(xiàn)硅銅復(fù)合添加,既能有效降低該合金體系一次晶化激活能,又能抑制二次晶化,復(fù)合添加效果顯著。(3)本課題探究了Co元素?fù)诫s對(Fe77-xCox)P7B13Nb2Cr1合金的影響規(guī)律,Co元素的添加改變了合金體系的晶化過程,增大初生相和次生相的溫度間隔,提高了合金的高溫穩(wěn)定性,適量的Co添加(x=25)可以提高合金的飽和磁感應(yīng)強度(Bs為1.5-1.6T),過量Co元素的添加并不利于合金軟磁性能的提高。Co元素添加,使合金在常溫下的矯頑力增大,軟磁性能降低。
【關(guān)鍵詞】:納米晶 高飽和磁感應(yīng)強度 軟磁材料 晶化激活能 工藝參數(shù) 成分設(shè)計
【學(xué)位授予單位】:北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM27;TB383.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-25
- 1.1 課題背景9-23
- 1.1.1 非晶合金10-14
- 1.1.2 納米晶合金14-20
- 1.1.3 鐵基納米晶軟磁合金存在的問題20-21
- 1.1.4 傳統(tǒng)非晶/納米晶合金的制備方法21-23
- 1.2 課題意義23-25
- 2 研究方案25-32
- 2.1 課題內(nèi)容與課題目標(biāo)25-26
- 2.2 實驗設(shè)備26-27
- 2.3 實驗方案27-32
- 2.3.1 實驗工作流程27-28
- 2.3.2 主要測試方法28-32
- 3 研究內(nèi)容和結(jié)論32-53
- 3.1 工藝參數(shù)的選擇與確定32-37
- 3.1.1 母合金熔煉32
- 3.1.2 輥速條件實驗32-34
- 3.1.3 熱處理實驗34-37
- 3.2 Si添加對Fe_(77)(P_(7-x)Si_x)B_(13)Nb_2Cr_1合金結(jié)構(gòu)和軟磁性能的影響37-42
- 3.2.1 淬態(tài)Fe_(77)(P_(7-x)Si_x)B_(13)Nb_2Cr_1合金XRD結(jié)構(gòu)分析37
- 3.2.2 淬態(tài)Fe_(77)(P_(7-x)Si_x)B_(13)Nb_2Cr_1合金DSC分析37-40
- 3.2.3 Fe_(77)(P_(7-x)Si_x)B_(13)Nb_2Cr_1合金軟磁性能分析40-42
- 3.3 Cu添加對(Fe_(77)P4Si_3B_(13)Nb_2Cr_1)_(100-x)Cu_x合金結(jié)構(gòu)和軟磁性能的影響42-47
- 3.3.1 軟磁性能分析42-43
- 3.3.2 淬態(tài)DSC結(jié)果分析43
- 3.3.3 晶化動力學(xué)計算43-47
- 3.4 Co元素添加對(Fe_(77-x)Co_x)P_7B_(13)Nb_2Cr_1結(jié)構(gòu)和磁性能的影響47-53
- 3.4.1 淬態(tài)(Fe_(77-x)Co_x)P_7B_(13)Nb_2Cr_1合金的XRD分析47-48
- 3.4.2 淬態(tài)(Fe_(77-x)Co_x)P_7B_(13)Nb_2Cr_1合金的DSC分析48-49
- 3.4.3 (Fe_(77-x)Co_x)P_7B_(13)Nb_2Cr_1合金退火后的XRD分析49-50
- 3.4.5 (Fe_(77-x)Co_x)P_7B_(13)Nb_2Cr_1合金退火后的軟磁性能分析50-52
- 3.4.6 本章小結(jié)52-53
- 4 結(jié)論53-54
- 參考文獻(xiàn)54-60
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果60-61
- 致謝61
【相似文獻(xiàn)】
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 楊永鎏;;鍍滲鉻對純鐵矯頑力的影響[A];中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)分會第五屆金屬材料及熱處理年會論文集(二)[C];1994年
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1 竇慶亞;高飽和磁感應(yīng)強度FePB系納米晶軟磁材料的制備和表征[D];北京有色金屬研究總院;2016年
2 李宇明;高飽和磁感應(yīng)強度Fe基納米晶軟磁材料的制備及性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年
本文關(guān)鍵詞:高飽和磁感應(yīng)強度FePB系納米晶軟磁材料的制備和表征,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:263803
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