相較于其他非晶合金,鈷基塊體非晶合金具有優(yōu)良的磁學(xué)性能,即高飽和磁化強(qiáng)度、高有效磁導(dǎo)率和低矯頑力。且還具有優(yōu)異的力學(xué)性能,即高斷裂強(qiáng)度和高硬度。由于其優(yōu)異的磁學(xué)與力學(xué)性能,使Co基塊體非晶合金在工程應(yīng)用中受到了廣泛的關(guān)注。然而,由于Co基塊體非晶合金的宏觀塑性變形能力非常有限,甚至在室溫附近的形變沒(méi)有出現(xiàn)宏觀塑性,通常發(fā)生剪切帶的失穩(wěn)擴(kuò)展,導(dǎo)致災(zāi)難性斷裂,這在一定程度上阻礙了其作為新型結(jié)構(gòu)與功能材料的廣泛應(yīng)用。因此,在保持良好的軟磁性能和非晶形成能力的同時(shí),提高鈷基塊體非晶合金的室溫塑性變形能力是迫切需要的。這也是本文的研究重點(diǎn)。本文選擇了Co-Fe-B-Si-Nb合金體系為研究對(duì)象,研究了Ni、Cu元素以及同時(shí)添加這兩種元素對(duì)該塊體非晶合金體系的非晶形成能力、微觀結(jié)構(gòu)、磁學(xué)和力學(xué)性能的影響,并對(duì)添加元素作用的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析,研究工作主要包括:（1）采用Ni元素添加替代Fe或Co元素,研究了Ni元素含量對(duì)(Co_1-x-yFe_xNi_y)₆₈B_21.9Si_5... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

等壓下液體體積或焓隨溫度的變化關(guān)系

金突破了非晶帶材形狀和尺寸上的局限，已經(jīng)在電子信息等工報(bào)道，成功制備出的鐵基塊體非晶合金軟磁材料具有很高的磁材料磁導(dǎo)率的 15 倍。另外，鐵磁性鐵基塊體非晶合金已經(jīng)開(kāi)線圈的磁芯等領(lǐng)域[44, 45]。合金擁有優(yōu)異的力學(xué)性能。由于塊體非晶合金的內(nèi)部原子的排是均勻且各向同性的，不存在類似于晶體材料中的缺陷。因此與倫比的力學(xué)性能，如：高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性和低的楊氏實(shí)際生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用。其中，Zr 基非晶/晶體組成的具有較高的強(qiáng)度、彈性模量和密度。因此，這種裝甲彈擁有自的速度和裝載量，而且不具有貧鈾彈污染的缺點(diǎn)，因而，被稱塊體非晶合金具有突出的能量傳遞性能，可以用來(lái)制做高彈性也已經(jīng)將具有極高彈性比功的 Zr 基非晶合金材料應(yīng)用在高爾接近 99 %的能量傳遞到高爾夫球體上。早在 20 世紀(jì)初，美國(guó)飛船上用 Zr 基非晶材料的太陽(yáng)風(fēng)收集器，通過(guò)搜集氦和氖等系的起源和衍生過(guò)程提供依據(jù)，如圖 1-2 所示。另外，塊體非高精度齒輪、軸承、薄膜材料等領(lǐng)域也已經(jīng)逐漸嶄露頭角。

Elements 成分配比計(jì)算軟件，按合金的名義成分分別計(jì)算出各組成，在精度為 0.1mg 的電子天平下進(jìn)行配料稱量。本實(shí)驗(yàn)所采用的原材. %)， Fe (99.99 wt. %)，Ni (99.99 wt. %)，B (99.999 wt. %)，Si (99 wt. %)，Cu (99.995 wt. %)。述準(zhǔn)確配比的原料混合放置在高真空電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內(nèi)，將 5×10-3Pa，然后充入高純氬氣充當(dāng)保護(hù)性氣體。在對(duì)原料進(jìn)行熔煉之的鈦錠熔煉 2-3 分鐘，以去除腔體內(nèi)殘留的氧化性氣體。然后開(kāi)始熔，需要控制電流的大小以防止部分原料的受熱飛濺。為了使不同原料，保證母合金成分均勻，減少偏析，通常每次電流熔煉需要持續(xù) 2-后，迅速將合金錠翻轉(zhuǎn)，每個(gè)合金錠需要這樣循環(huán)往復(fù)熔煉 4-5 次。冷卻到室溫時(shí)，打開(kāi)氣動(dòng)閥門(mén)，充入空氣，取出樣品。并將其表面處理，檢驗(yàn)?zāi)负辖饍?nèi)部是否有未熔煉均勻的原料，然后進(jìn)行真空干燥備非晶合金帶材及非晶合金棒材。甩帶法制備非晶帶材驗(yàn)利用單輥甩帶法制備非晶帶材。圖 2-1 是單輥甩帶法的原理示意

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]含鈷鋯基塊狀非晶合金的制備與力學(xué)性能[J]. 武曉峰,張海峰,邱克強(qiáng),楊洪才,胡壯麒.  稀有金屬材料與工程. 2004(12)
[3]用鐵基塊狀金屬玻璃作為磁芯的傳感器工作特性[J]. 李福山,田高峰,李萬(wàn)昭,杜學(xué)山.  鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(04)
[4]高強(qiáng)度Cu基塊狀非晶合金的最新研究進(jìn)展[J]. 寇生中,馮柳,丁雨田,許廣濟(jì),丁宗富.  材料導(dǎo)報(bào). 2003(S1)
[5]大塊非晶合金的性能、制備及應(yīng)用[J]. 高玉來(lái),沈軍,孫劍飛,王剛,邢大偉,周彼德,李慶春.  材料科學(xué)與工藝. 2003(02)
[6]大塊非晶合金的研究進(jìn)展[J]. 熊玉華,李培杰,曾大本.  材料工程. 2002(10)
[7]不透明玻璃顯現(xiàn)出的曙光——塊體金屬玻璃的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J]. 潘明祥,汪衛(wèi)華.  物理. 2002(07)
[8]大塊非晶研究的現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)[J]. 肖華星,陳光.  材料導(dǎo)報(bào). 2002(07)
[9]非晶微晶軟磁合金系列電感材料及器件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J]. 張甫飛,李挹紅,紀(jì)朝廉,張洛.  金屬功能材料. 2001(03)
[10]Fe63.5Cr10Cu1Nb3Si13.5B9非晶和納米晶合金的巨磁阻抗效應(yīng)[J]. 李印峰,尹世忠,趙雙義,封素芹,VAZQUEZM.  河北師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(04)



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