發(fā)布時(shí)間：2017-04-02 09:03

  本文關(guān)鍵詞：新型鐵基非晶—納米晶合金軟磁性能與寬帶材制備技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Fe基非晶-納米晶軟磁合金具有非晶基體和納米級(jí)晶粒的雙相結(jié)構(gòu),是一種新型磁性功能材料,具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高磁導(dǎo)率、低矯頑力和低損耗等優(yōu)異的軟磁性能。特別是FINEMET合金體系(Fe-Si-B-Cu-Nb合金系),已在磁電子器件、航空航天、國防科技等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。然而,目前工業(yè)生產(chǎn)中的FINEMET合金含有過多的Zr、Hf及Ta等難熔、易氧化金屬,影響了合金飽和磁化強(qiáng)度的提高,且生產(chǎn)成本較高,嚴(yán)重制約了Fe基非晶-納米晶合金的推廣應(yīng)用。為解決上述問題,本文選擇典型的FINEMET合金(Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3)作為研究對(duì)象,通過添加元素Y、V替代原成分中的Nb元素,得到新型鐵基非晶納米晶合金,研究其組織形態(tài)、熱穩(wěn)定性及軟磁性能。此外,還初步探討了鐵基非晶寬帶材的制備技術(shù),制定了一系列在實(shí)際操作中的工藝參數(shù),為非晶-納米晶軟磁合金的研究與應(yīng)用提供一定的參考。本文采用X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、震動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、電子透射電鏡(TEM)等分析了Y和V元素的添加對(duì)Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3非晶納米晶合金的熱穩(wěn)定性與軟磁性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：適量的Y元素的添加可以同時(shí)提高非晶合金的熱穩(wěn)定性與軟磁性能。Y可抑制原子擴(kuò)散,Y與O間較強(qiáng)的親和力可有效吸附雜質(zhì)、凈化基體,從而抑制非均勻形核。以Y代Nb沒有降低Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3合金的非晶形成能力,而且既增加合金的熱穩(wěn)定性,又提高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb1Y2合金具有最佳的熱穩(wěn)定性,700℃退火10min時(shí)析出納米晶尺寸約10nm,飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)1.28T。適量的V元素的添加同樣可以同時(shí)提高非晶合金的熱穩(wěn)定性與軟磁性能。V元素與Nb元素原子核外電子分布情況相似,且V元素與組分中大多數(shù)元素有較大的負(fù)混合焓。其中,Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb1V1合金具有最佳的熱穩(wěn)定性,520℃退火10min時(shí)析出納米晶尺寸約20nm,飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)1.29T。本文采用單輥甩帶法制備非晶合金寬帶材。單輥法制備非晶寬帶材的難點(diǎn)在于溫度與噴嘴與滾面間的距離控制,由于增大帶材的寬度,使得噴嘴的長寬比增大,噴嘴尺寸的改變使得噴嘴內(nèi)合金熔液對(duì)壁面的沖刷,影響著最終合金熔液噴射的穩(wěn)定性。除此之外,噴嘴尺寸的改變也使得冷卻輥上熔池形狀的改變,寬的熔池穩(wěn)定性較差,易受輥?zhàn)訌较蛱鴦?dòng)、轉(zhuǎn)速、熔池表面氣流等影響,這兩點(diǎn)是制備非晶寬帶材的難點(diǎn)。經(jīng)過實(shí)際操作反復(fù)試驗(yàn),確定加熱功率在30-40kw,噴嘴與滾面間距在2mm左右,可成功制備出20-50mm寬的非晶帶材。
【關(guān)鍵詞】：非晶 納米晶 軟磁性能 寬帶材
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG132.271
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 非晶-納米晶軟磁材料特征11-15
• 1.1.1 結(jié)構(gòu)特征11-12
• 1.1.2 熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征12-13
• 1.1.3 軟磁特征13-15
• 1.2 非晶-納米晶軟磁材料的發(fā)展及存在的問題15-21
• 1.2.1 非晶-納米晶軟磁材料的發(fā)展和應(yīng)用15-19
• 1.2.2 非晶-納米晶軟磁材料的技術(shù)問題19-21
• 1.3 本文研究的內(nèi)容與意義21-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法22-30
• 2.1 合金元素22
• 2.2 樣品制備22-25
• 2.2.1 母合金制備22-23
• 2.2.2 條帶樣品的制備23-25
• 2.2.3 退火樣品制備25
• 2.3 結(jié)構(gòu)和性能測試25-30
• 2.3.1 樣品尺寸25
• 2.3.2 組織結(jié)構(gòu)25-27
• 2.3.3 性能測試27-30
• 第三章 Y對(duì)FeSiBCuNb合金熱穩(wěn)定性和磁性能的影響30-36
• 3.1 引言30
• 3.2 Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)Y_x合金的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性30-32
• 3.3 Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)Y_x合金的退火處理32-33
• 3.4 Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)Y_x合金的軟磁性能和結(jié)構(gòu)33-34
• 3.5 本章小節(jié)34-36
• 第四章 V對(duì)FeSiBCuNb合金熱穩(wěn)定性和磁性能的影響36-43
• 4.1 引言36-37
• 4.2 Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)V_x合金的熱穩(wěn)定性37-38
• 4.3 Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_(3-x)V_x合金的軟磁性能38-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 非晶-納米晶寬帶材制備技術(shù)43-50
• 5.1 引言43
• 5.2 非晶-納米晶寬帶材的制備技術(shù)難題及解決方法43-47
• 5.3 非晶-納米晶寬帶材裝備設(shè)計(jì)和制備技術(shù)研究47-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況54-55
• 致謝55-56

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 左靜;周易;陶英;;非晶合金變壓器的發(fā)展及應(yīng)用[J];科技與企業(yè);2012年12期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盧永慧;合金元素對(duì)鐵基非晶GFA、熱穩(wěn)定性及磁性能的影響[D];江蘇大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：新型鐵基非晶—納米晶合金軟磁性能與寬帶材制備技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：282202