本文選題：電沉積　切入點：鐵鎳合金箔　出處：《北京科技大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近些年,隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展,對輕薄磁屏蔽材料的需要快速增加。50%Ni-Fe合金箔具有優(yōu)良的磁性能,可用作變壓器、傳感器鐵芯材料以及磁屏蔽材料,在超薄型電子元器件和蜂鳴器振膜方面也有很大的應用潛力。目前,電沉積法制備鐵鎳合金箔因具有工藝簡單,產(chǎn)品寬幅大,可一次成型,厚度薄成本低等特點,受到越來越多的關(guān)注。但是其磁性能與熱處理后的軋制鐵鎳合金相比仍具有一定差距,限制了其應用范圍。為了拓展其應用范圍,本文通過高溫熱處理的方法對電沉積鐵鎳合金箔的磁性能和力學性能進行改進,并研究了電沉積鐵鎳合金熱處理后再結(jié)晶組織演變規(guī)律。針對高溫熱處理合金箔發(fā)生的粘結(jié)問題,研究了高溫粘結(jié)機理,并探討了電泳氧化鎂涂層抑制粘結(jié)的方法,為工業(yè)化熱處理提供參考。首先,對電沉積鐵鎳合金箔的組織和結(jié)構(gòu)進行研究,在充分掌握其基本特性的基礎(chǔ)上,采用高溫管式爐進行不同熱處理工藝條件的熱處理實驗,并利用SEM、XRD等分析儀器,以研究熱處理對電沉積鐵鎳合箔組織結(jié)構(gòu)的影響。由研究可知,熱處理后電沉積鐵鎳合金箔的晶粒尺寸從納米級長大到微米級,平均晶粒尺寸隨著退火溫度升高和保溫時間延長逐漸增大。為深入了解電沉積鐵鎳合金箔的晶粒組織演變規(guī)律,采用原位在線觀測的方法對晶粒長大過程進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),熱處理過程中合金箔組織經(jīng)歷了細晶、混晶和粗晶組織的演變過程。由于晶粒取向?qū)Υ判阅苡绊戄^大,有必要通過EBSD技術(shù)分析微觀晶粒取向,結(jié)果表明隨著退火溫度升高和保溫時間延長合金箔{111}織構(gòu)擇優(yōu)發(fā)展。然后,利用軟磁直流磁性測量系統(tǒng)(NIM-2000S),研究了熱處理對電沉積鐵鎳合金箔磁性能的影響。結(jié)果表明,高溫熱處理可以大幅度提高電沉積鐵鎳合金箔的磁導率,并降低矯頑力,但對飽和磁感應強度的影響不大。考慮到織構(gòu)的優(yōu)化可能進一步提高磁性能,因此對電沉積鐵鎳合金箔織構(gòu)的控制進行了探索。研究發(fā)現(xiàn),快速升溫的方法可以獲得發(fā)達的{110}織構(gòu),其磁性能進一步提升。鑒于通過熱處理的方法很難獲得{100}織構(gòu),因此研究在電沉積合金箔制備過程中對其織構(gòu)進行控制。結(jié)果表明,以(100)取向的單晶銅為襯底,通過電沉積法可以獲得具有{100}織構(gòu)的電沉積鐵鎳合金箔。另外,為拓展電沉積鐵鎳合金箔的應用范圍,研究了熱處理對電沉積鐵鎳合金箔力學性能的影響。結(jié)果表明,熱處理后電沉積鐵鎳合金箔塑性良好,便于后序的加工裁剪;由于熱處理后的電沉積鐵鎳合金箔組織致密,消除了原始電沉積鐵鎳合金箔的組織缺陷,彈性模量提高了 30%,基本可以滿足振膜材料對彈性模量性能的要求。最后,由于高溫熱處理過程中電沉積鐵鎳合金箔極易粘結(jié),為了解決粘結(jié)問題本文研究了電沉積鐵鎳合金箔的高溫粘結(jié)機理。結(jié)果表明,合金箔粘結(jié)部位共生晶粒的形成,使得合金箔間粘結(jié)緊密。在此基礎(chǔ)上,研究了抑制高溫粘結(jié)的方法,研究表明,電泳涂覆的方法能獲得表面質(zhì)量良好的氧化鎂涂層,可以有效抑制粘結(jié)。
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【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG132.27;TG156

【參考文獻】

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本文編號：1623774