高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Fe 76 Si 13 B 8 Nb 2 Cu 1 納米晶合金摻P摻Mo研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-20 14:32
隨著電子元器件發(fā)展趨勢越來越邁向小型化、高頻化和節(jié)能化,Fe基納米晶合金在具有更高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（Bs）的條件下,要求具有優(yōu)異的高頻特性;另一方面,探索采用工業(yè)原料產(chǎn)業(yè)化制備Fe基納米晶材料軟磁材料是其應(yīng)用的必由路徑。為此,本文選取利用高純原料制備具有高Bs的Fe76Si13B8Nb2Cu1納米晶作為研究對象,探索利用工業(yè)原料制備對合金性能的影響;為了提高該納米晶合金的高頻性能,對Fe76Si13B8Nb2Cu1合金進(jìn)行了摻雜P、摻雜Mo實(shí)驗(yàn),研究了摻雜合金的高頻特性;最后選擇性研究了摻雜Mo合金的微觀結(jié)構(gòu)隨退火溫度的演化規(guī)律,主要工作和結(jié)論概括如下:首先,研究了工業(yè)原料和工業(yè)制備對Fe76Si13B8Nb2Cu1納米...
【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
非晶態(tài)和晶態(tài)原子排列示意圖[17]
高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Fe76Si13B8Nb2Cu1納米晶合金摻P摻Mo研究-6-圖1.2納米晶的原子排列示意圖以及各類軟磁材料性能對比圖[13,25]。Fig.1.2diagramofatomicarrangementofnanocrystallinecrystalsandcomparisonofpropertiesofvarioussoftmagneticmaterials.1.3.2Fe基納米晶軟磁合金的制備與性能參數(shù)Fe基納米晶的制備方法有很多種，包括機(jī)械合金破碎法、氣相沉積法、大塑性變形法和非晶晶化法[26,27]。而在這些方法中，非晶晶化法是最常用的方法，該方法包括非晶前驅(qū)體制備和后續(xù)的非晶晶化處理。非晶前驅(qū)體制備方法包括熔體快淬法獲得非晶快淬帶材，以及利用真空蒸發(fā)法、電解沉積法和濺射法獲得非晶薄膜。非晶前驅(qū)體制備后的非晶晶化處理主要采用退火晶化方式，包括常規(guī)的等溫退火、多步法退火、磁場退火和電脈沖退火等。Fe基納米晶軟磁合金重點(diǎn)關(guān)注的性能參數(shù)主要包括[3,13,28]：(1)低的Hc和高的高頻μe：Hc與μe是磁性元器件設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)，合金的Hc越低，器件使用過程中所需的勵(lì)磁場則越校高頻下的μe越高，可滿足器件高頻化的應(yīng)用需求。(2)高的Bs：這是科研工作者一直關(guān)注的一個(gè)性能參數(shù)。合金的Bs越高，制備而成的器件的體積則越小，越能滿足器件小型化的趨勢發(fā)展。(3)高的Tc：Tc是磁性材料由鐵磁性向順磁性轉(zhuǎn)變的溫度，Tc越高則說明磁性材料能在更高的工作溫度工作。(4)低的高頻損耗：在當(dāng)今能源緊張的時(shí)代，損耗值也是人們非常關(guān)注的一個(gè)性能。損耗越低則節(jié)能效果越好且能效越高，符合當(dāng)今電子元器件高頻化趨勢的需求。(5)小的磁致伸縮系數(shù)：磁致伸縮系數(shù)在應(yīng)用中的表現(xiàn)就是儀器運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲大小，因此
寧波大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-圖1.3矯頑力和磁導(dǎo)率隨晶粒尺寸的變化曲線[45]。Fig.1.3variationcurveofcoercivityandmagneticconductivitywithgrainsize.圖1.4Fe73.5Si15.5Cu1Nb3B7合金的Cu原子隨溫度變化的元素分布圖[6]。Fig.1.4TheCuelementaldistributionofFe73.5Si15.5Cu1Nb3B7alloywithtemperature.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ferromagnetic element microalloying and clustering effects in high Bs Fe-based amorphous alloys[J]. Pingbo Chen,Tao Liu,Fengyu Kong,Anding Wang,Chunyan Yu,Gang Wang,Chuntao Chang,Xinmin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2018(05)
[2]鐵基軟磁非晶合金和塊狀金屬玻璃的研究進(jìn)展[J]. 韓燁,朱勝利,井上明久. 功能材料. 2016(03)
[3]The influence of Si substitution on soft magnetic properties and crystallization behavior in Fe83B10C6-xSixCu1 alloy system[J]. FAN XingDu 1*,MEN He 2,MA AiBin 1 & SHEN BaoLong 2* 1 College of Mechanics and Materials,Hohai University,Nanjing 210098,China;2 Zhejiang Province Key Laboratory of Magnetic Materials and Application Technology,Key Laboratory of Magnetic Materials and Devices,Ningbo Institute of Material Technology & Engineering,Chinese Academy of Sciences,Ningbo 315201,China. Science China（Technological Sciences）. 2012(09)
[4]塊體納米軟磁材料的研究進(jìn)展[J]. 魏曉偉,楊長林,穆丹寧,劉峰. 鑄造技術(shù). 2012(08)
[5]磁粉芯的研究及應(yīng)用[J]. 鄭鋒,張巧云. 冶金叢刊. 2011(04)
[6]機(jī)械合金化制備納米晶Fe-Si合金的研究[J]. 鄭鋒,顧華志,黃璞,汪厚植,馮大軍. 粉末冶金技術(shù). 2006(06)
[7]磁性材料及其應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 馬昌貴. 磁性材料及器件. 1993(02)
碩士論文
[1]FeCoSiBNbCu納米晶合金的高溫及高頻磁性[D]. 馬曉華.天津大學(xué) 2007
本文編號：2989218
【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
非晶態(tài)和晶態(tài)原子排列示意圖[17]
高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Fe76Si13B8Nb2Cu1納米晶合金摻P摻Mo研究-6-圖1.2納米晶的原子排列示意圖以及各類軟磁材料性能對比圖[13,25]。Fig.1.2diagramofatomicarrangementofnanocrystallinecrystalsandcomparisonofpropertiesofvarioussoftmagneticmaterials.1.3.2Fe基納米晶軟磁合金的制備與性能參數(shù)Fe基納米晶的制備方法有很多種，包括機(jī)械合金破碎法、氣相沉積法、大塑性變形法和非晶晶化法[26,27]。而在這些方法中，非晶晶化法是最常用的方法，該方法包括非晶前驅(qū)體制備和后續(xù)的非晶晶化處理。非晶前驅(qū)體制備方法包括熔體快淬法獲得非晶快淬帶材，以及利用真空蒸發(fā)法、電解沉積法和濺射法獲得非晶薄膜。非晶前驅(qū)體制備后的非晶晶化處理主要采用退火晶化方式，包括常規(guī)的等溫退火、多步法退火、磁場退火和電脈沖退火等。Fe基納米晶軟磁合金重點(diǎn)關(guān)注的性能參數(shù)主要包括[3,13,28]：(1)低的Hc和高的高頻μe：Hc與μe是磁性元器件設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)，合金的Hc越低，器件使用過程中所需的勵(lì)磁場則越校高頻下的μe越高，可滿足器件高頻化的應(yīng)用需求。(2)高的Bs：這是科研工作者一直關(guān)注的一個(gè)性能參數(shù)。合金的Bs越高，制備而成的器件的體積則越小，越能滿足器件小型化的趨勢發(fā)展。(3)高的Tc：Tc是磁性材料由鐵磁性向順磁性轉(zhuǎn)變的溫度，Tc越高則說明磁性材料能在更高的工作溫度工作。(4)低的高頻損耗：在當(dāng)今能源緊張的時(shí)代，損耗值也是人們非常關(guān)注的一個(gè)性能。損耗越低則節(jié)能效果越好且能效越高，符合當(dāng)今電子元器件高頻化趨勢的需求。(5)小的磁致伸縮系數(shù)：磁致伸縮系數(shù)在應(yīng)用中的表現(xiàn)就是儀器運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲大小，因此
寧波大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-圖1.3矯頑力和磁導(dǎo)率隨晶粒尺寸的變化曲線[45]。Fig.1.3variationcurveofcoercivityandmagneticconductivitywithgrainsize.圖1.4Fe73.5Si15.5Cu1Nb3B7合金的Cu原子隨溫度變化的元素分布圖[6]。Fig.1.4TheCuelementaldistributionofFe73.5Si15.5Cu1Nb3B7alloywithtemperature.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ferromagnetic element microalloying and clustering effects in high Bs Fe-based amorphous alloys[J]. Pingbo Chen,Tao Liu,Fengyu Kong,Anding Wang,Chunyan Yu,Gang Wang,Chuntao Chang,Xinmin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2018(05)
[2]鐵基軟磁非晶合金和塊狀金屬玻璃的研究進(jìn)展[J]. 韓燁,朱勝利,井上明久. 功能材料. 2016(03)
[3]The influence of Si substitution on soft magnetic properties and crystallization behavior in Fe83B10C6-xSixCu1 alloy system[J]. FAN XingDu 1*,MEN He 2,MA AiBin 1 & SHEN BaoLong 2* 1 College of Mechanics and Materials,Hohai University,Nanjing 210098,China;2 Zhejiang Province Key Laboratory of Magnetic Materials and Application Technology,Key Laboratory of Magnetic Materials and Devices,Ningbo Institute of Material Technology & Engineering,Chinese Academy of Sciences,Ningbo 315201,China. Science China（Technological Sciences）. 2012(09)
[4]塊體納米軟磁材料的研究進(jìn)展[J]. 魏曉偉,楊長林,穆丹寧,劉峰. 鑄造技術(shù). 2012(08)
[5]磁粉芯的研究及應(yīng)用[J]. 鄭鋒,張巧云. 冶金叢刊. 2011(04)
[6]機(jī)械合金化制備納米晶Fe-Si合金的研究[J]. 鄭鋒,顧華志,黃璞,汪厚植,馮大軍. 粉末冶金技術(shù). 2006(06)
[7]磁性材料及其應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 馬昌貴. 磁性材料及器件. 1993(02)
碩士論文
[1]FeCoSiBNbCu納米晶合金的高溫及高頻磁性[D]. 馬曉華.天津大學(xué) 2007
本文編號：2989218
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