【摘要】：氮化鐵材料中α″-Fe_(16)N_2電子化合物M_s值最高,并且Re-Fe-N系合金粉體為新一代永磁材料,研究這兩類材料,首先要解決“FeSiN粉體”的制備難題。但目前FeSiN粉體制備困難,技術(shù)復(fù)雜,難于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用,因而探究一種新的簡(jiǎn)便、有效的制備方法具有非常重要的現(xiàn)實(shí)及生產(chǎn)意義。本課題首先通過(guò)母合金熔煉、震動(dòng)破碎及分篩制備了片狀FeSi非晶粉體,即FeSiN粉體的“前驅(qū)體”;首次采用了高溫氮化工藝對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行處理來(lái)制備FeSiN粉體,探究了氮化時(shí)間、氮化溫度及氮化FeSi含量等因素對(duì)FeSiN粉體性能的影響;最后詳細(xì)研究了FeSiN粉體的應(yīng)用。本文成功地制備出符合粉體液體氮化的片狀FeSi粉體,形狀為不規(guī)則的薄片形,厚度約10 um;開(kāi)發(fā)了高溫氮化處理制備FeSiN粉體的技術(shù),通過(guò)對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行高溫氮化處理,成功制備出了單一相ε-Fe(Si)_3N粉體,并優(yōu)化出最佳氮化工藝條件:氮化處理溫度為550℃,保溫時(shí)間1h,氮化介質(zhì)與粉體的質(zhì)量比為100:5。研究表明,該高溫氮化技術(shù)具有方便快捷、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn);制備出的粉體為片狀,N元素在FeSi相中分布較均勻。粉體具有良好的軟磁性能,其飽和磁化強(qiáng)度高達(dá)139 emu/g。在雷達(dá)波吸波劑應(yīng)用方面,前驅(qū)體-片狀FeSi粉體及FeSiN粉體在0.3~8.5GHz頻段范圍內(nèi)具有優(yōu)異的吸波性能。氮化處理時(shí)間對(duì)FeSiN粉體的復(fù)介電常數(shù)及介電損耗值影響較大。2 h氮化處理的Fe SiN粉體在3.0~8.5 GHz內(nèi)復(fù)介電常數(shù)實(shí)部ε'約為10~20;tanδe值在0.3~5GHz內(nèi)大于1.0,在6~8.5 GHz,其約為0.75~0.8,顯示出優(yōu)異的介電損耗;tanδm在0.3~8.5GHz頻段內(nèi)遞增,在4.2~8.5GHz頻段內(nèi),其大于1.0,具有優(yōu)異的磁損耗特性;損耗機(jī)理為介電損耗和磁損耗聯(lián)合機(jī)理。在磁粉芯應(yīng)用方面,Fe SiN磁粉芯具有良好的抗直流偏置特性,當(dāng)外加直流磁場(chǎng)約為7000 A/m時(shí),FeSiN磁粉芯的磁導(dǎo)率由38下降至29,下降幅度僅約23%。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG132.27
【圖文】：

氮化滲層

圖 1.2 Fe-N 平衡相圖Figure.1.2 Fe-N equilibrium phase diagram衡相圖中可以看出有兩個(gè)共析反應(yīng)，分為在 590℃及 690℃是氮元素的含量為 2.35%處，反應(yīng)方程式為： 50℃時(shí)，氮元素含量為 4.55%處，反應(yīng)方程式為：

圖 1.3 Fe3N（左）及 Fe4N（右）晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.3 Crystal structure of Fe3N (left) and Fe4N (right)在1972年，Kim等人在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了Fe16N2材料擁有巨磁矩現(xiàn)象。Fe16N2和磁感性強(qiáng)度非常高，可以高達(dá) 2.8 T，因此人們對(duì)氮化鐵材料的關(guān)注開(kāi)始

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2775094