本文關(guān)鍵詞：高飽和磁化強(qiáng)度FeSiBM系非晶納米晶軟磁材料制備研究

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【摘要】：隨著電子電力、能源、通信等領(lǐng)域的快速發(fā)展,人們對(duì)軟磁材料的需求越來(lái)越大,并且對(duì)其軟磁性能的要求也越來(lái)越高。Fe基非晶納米晶合金作為新興的軟磁材料和傳統(tǒng)的軟磁材料相比,具有矯頑力小、鐵損耗低等優(yōu)點(diǎn),因此在社會(huì)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中影響越來(lái)越大。但目前成熟的Fe基非晶納米晶合金的飽和磁化強(qiáng)度還比較低,極大的限制了其實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái),為了實(shí)現(xiàn)電子器件小型化、降低材料成本和降低變壓器的工作噪音等,開(kāi)發(fā)高Fe含量的高飽和磁化強(qiáng)度非晶納米晶合金軟磁材料成為研究熱點(diǎn)。為了開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的高飽和磁化強(qiáng)度的FeSi BM系非晶納米晶合金材料,論文在Fe82Si5B13合金基礎(chǔ)上,采用元素替代、提高鐵含量的方式,通過(guò)優(yōu)化合金成分,來(lái)提高其綜合軟磁性能。論文首先采用單輥甩帶法制備了多種FeSiBM系非晶納米晶合金試樣,然后通過(guò)XRD、DSC、VSM和SEM等測(cè)試分析手段,研究了合金條帶試樣的微觀結(jié)構(gòu)、熱物性、軟磁性能、表面形貌及其力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,隨著Zr、Nb和Mo等元素添加量的增加,合金的非晶形成能力先增大后減小,熱穩(wěn)定性不斷增強(qiáng);而隨著Fe含量增加,合金的非晶形成能力逐漸降低、熱穩(wěn)定性也有所降低,但飽和磁化強(qiáng)度則有明顯提高。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得了綜合軟磁性能比較優(yōu)異的Fe86Si2B11Mo1和Fe82Si5B12.5Nb0.5非晶納米晶合金。論文選取Fe82Si5B12.5Nb0.5合金淬火態(tài)試樣,對(duì)其進(jìn)行退火處理,并對(duì)不同退火溫度下退火后的試樣進(jìn)行了XRD和VSM等測(cè)試,給出了退火處理工藝對(duì)合金試樣微觀結(jié)構(gòu)和軟磁性能等的影響。研究結(jié)果表明,隨著退火溫度的升高,非晶合金試樣的晶化程度不斷提高,且晶粒不斷增大,其飽和磁化強(qiáng)度表現(xiàn)出先增大后減小的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：非晶合金 納米晶合金 軟磁材料 單輥甩帶法
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG132.271
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 非晶納米晶合金的發(fā)展歷程11-12
• 1.2 非晶納米晶合金的結(jié)構(gòu)特征12-14
• 1.2.1 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)特征12-14
• 1.2.2 納米晶合金的結(jié)構(gòu)特征14
• 1.3 Fe基非晶納米晶軟磁合金的制備方法及其原理14-17
• 1.3.1 Fe基非晶納米晶軟磁合金的制備方法14-16
• 1.3.2 Fe基非晶態(tài)軟磁合金的形成原理16-17
• 1.4 Fe基非晶納米晶軟磁合金發(fā)展及應(yīng)用17-20
• 1.4.1 Fe基非晶合金軟磁材料17-19
• 1.4.2 Fe基納米晶合金軟磁材料19-20
• 1.5 本課題研究目的及主要內(nèi)容20-22
• 第2章 試樣制備及實(shí)驗(yàn)方法22-32
• 2.1 試樣制備工藝流程22
• 2.2 合金成分設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.1 Fe基非晶納米晶合金成分設(shè)計(jì)原則22-23
• 2.2.2 試樣成分設(shè)計(jì)23-24
• 2.3 Fe基非晶納米晶合金試樣制備24-28
• 2.3.1 母合金的熔煉24-26
• 2.3.2 單輥甩帶法制備Fe基非晶合金薄帶試樣26-27
• 2.3.3 Fe基非晶合金試樣晶化處理27-28
• 2.4 Fe基非晶納米晶合金試樣性能測(cè)試與分析28-32
• 2.4.1 X射線衍射分析28-29
• 2.4.2 DSC熱物性分析29-30
• 2.4.3 軟磁性能分析30
• 2.4.4 SEM表面形貌和力學(xué)性能分析30-32
• 第3章M元素對(duì)高鐵含量FeSiBM合金性能的影響32-40
• 3.1 合金試樣的結(jié)構(gòu)分析32-35
• 3.2 合金試樣的熱物性分析35-37
• 3.3 合金試樣的軟磁性能分析37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Mo和Fe含量對(duì)FeSiBMo合金性能的影響40-54
• 4.1 合金試樣的結(jié)構(gòu)分析40-45
• 4.1.1 Fe_(82)Si_5B_(13-x)Mo_x合金試樣的結(jié)構(gòu)分析40-42
• 4.1.2 Fe_(82+x)Si_(5-x)B_12Mo_1合金試樣的結(jié)構(gòu)分析42-43
• 4.1.3 Fe_(85+x)Si_2B_(12-x)Mo_1合金試樣的結(jié)構(gòu)分析43-45
• 4.2 合金試樣的軟磁性能分析45-51
• 4.2.1 Fe_(82)Si_5B_(13-x)Mo_x合金試樣的軟磁性能分析45-47
• 4.2.2 Fe_(82+x)Si_(5-x)B_(12)Mo_1合金試樣的軟磁性能分析47-49
• 4.2.3 Fe_(85+x)Si_2B_(12-x)Mo_1合金試樣的軟磁性能分析49-51
• 4.3 合金試樣的力學(xué)性能研究51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 Nb含量及退火工藝對(duì)FeSiBNb合金性能的影響54-65
• 5.1 合金試樣的結(jié)構(gòu)分析54-57
• 5.1.1 Fe_(82)Si_5B(13-x)Nb_x合金試樣的結(jié)構(gòu)分析54-56
• 5.1.2 Fe_(82)Si_5B_(12.5)Nb_(0.5) 合金試樣退火后的結(jié)構(gòu)分析56-57
• 5.2 合金試樣的熱物性分析57-59
• 5.2.1 Fe_(82)Si_5B_(13-x)Nb_x合金試樣的熱物性分析57-59
• 5.3 合金試樣的軟磁性能分析59-63
• 5.3.1 Fe_(82)Si_5B_(13-x)Nb_x合金試樣的軟磁性能分析59-61
• 5.3.2 Fe_(82)Si_5B_(12.5)Nb_(0.5) 合金試樣退火后的軟磁性能分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

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