本文關(guān)鍵詞：Fe基非晶納米晶合金軟磁材料制備及其磁性研究

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【摘要】：作為一種新型功能材料,Fe基非晶納米晶軟磁合金以其優(yōu)異的磁性能、低廉的成本、相對簡單的生產(chǎn)工藝等特點,在電力電子、通信、能源等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。Fe非晶納米晶軟磁合金具有高飽和磁感應(yīng)強度(Bs)、高磁導(dǎo)率(μ)、低矯頑力(Hc)、低損耗等優(yōu)異的磁性能。為了擴大Fe基非晶納米晶合金軟磁材料的應(yīng)用范圍,需要提高其Bs,提高Bs最有效的方式是盡可能的提高其鐵磁性元素(如Fe、Co、Ni等)的含量,然而在提高鐵磁性元素后,合金中提高非晶形成能力元素(如Si、B等)的含量必然會降低,這樣可能會降低合金的非晶形成能力,進而可能會惡化其磁性能。因此開發(fā)高Bs、低Hc同時兼具較強非晶形成能力的鐵基非晶納米晶合金材料具有重要意義。本文以Fe-Si-B合金系為研究對象,通過元素替代、提高鐵磁性元素含量的形式進行成分設(shè)計,開發(fā)高Fe含量的非晶納米晶合金成分。通過單輥甩帶法制備鐵基非晶納米晶軟磁材料;研究過渡金屬元素(Zr、Nb、Mo)和Cu對合金薄帶非晶形成能力、微觀組織結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性以及磁性能等的影響;并研究大原子元素Nb對高Fe含量Fe83Cu1Nb2Si2B12合金非晶形成能力和磁性能的影響,通過提高Nb元素含量對其磁性進行了優(yōu)化。成功制備了Fe74Cu1Si13B9M3(M=Zr、Nb、Mo)、Fe(76+x)Cu1Nb3Si(11-x)B9(x=0、2、4)、Fe(79+x)Cu1Nb2Si(6-x)B12(x=0、2、4)和Fe(83-x)Cu1Nb(2+x)Si2B12(x=0、1、2、3)非晶納米晶合金薄帶,利用XRD、TEM、SEM、DSC、VSM研究了合金薄帶的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、熱穩(wěn)定性、非晶形成能力和磁性能。
【關(guān)鍵詞】：Fe基非晶納米晶合金 軟磁材料 單輥甩帶法 非晶形成能力
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 非晶合金軟磁材料9-15
• 1.1.1 非晶合金材料發(fā)展概述9-11
• 1.1.2 非晶態(tài)合金結(jié)構(gòu)特征11-12
• 1.1.3 非晶態(tài)合金的形成機理與制備12-15
• 1.2 納米晶軟磁合金15-18
• 1.2.1 納米晶軟磁合金的發(fā)展概況15-17
• 1.2.2 納米晶合金的結(jié)構(gòu)特征和制備工藝17-18
• 1.3 元素添加對鐵基非晶/納米晶軟磁合金的影響18-20
• 1.3.1 鐵磁性元素Co、Ni對其非晶形成能力和磁性的影響18-19
• 1.3.2 非金屬元素B、Si的添加對其非晶形成能力和性能的影響19
• 1.3.3 大原子Zr、Nb、Mo的添加對其非晶形成能力和性能的影響19-20
• 1.4 Fe基非晶、納米晶軟磁材料的性能和應(yīng)用20-21
• 1.5 課題的研究目的和內(nèi)容21-23
• 1.5.1 研究目的21-22
• 1.5.2 研究內(nèi)容22-23
• 第2章 材料制備工藝與實驗23-33
• 2.1 成分設(shè)計23-26
• 2.1.1 非晶合金成分設(shè)計的一般原則23-24
• 2.1.2 Fe基納米晶合金成分設(shè)計一般原則24-25
• 2.1.3 課題成分設(shè)計思路25-26
• 2.2 工藝路線26-27
• 2.3 材料制備27-30
• 2.3.1 制備母合金27
• 2.3.2 單輥甩帶法制備非晶/納米晶薄帶27-28
• 2.3.3 單輥甩帶法制備合金薄帶的工藝參數(shù)28-30
• 2.4 測試及分析方法30-33
• 2.4.1 X射線衍射分析30-31
• 2.4.2 熱物性分析31
• 2.4.3 掃描電鏡分析31-32
• 2.4.4 透射電鏡分析32
• 2.4.5 磁性測量32-33
• 第3章 低Fe含量非晶納米晶合金薄帶制備及性能研究33-41
• 3.1 合金薄帶的結(jié)構(gòu)分析33-36
• 3.2 合金薄帶的熱穩(wěn)定性分析36-38
• 3.3 合金薄帶的磁性分析38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 高Fe含量非晶納米晶合金薄帶制備及性能研究41-53
• 4.1 成分設(shè)計方案41-42
• 4.2 合金薄帶的結(jié)構(gòu)分析42-45
• 4.2.1 Fe_(（74+x）)Cu_1Nb_3Si_((13-x))B_9合金薄帶的結(jié)構(gòu)分析42-44
• 4.2.2 Fe_((79+x))Cu_1Nb_2Si_((6-x))B_(12)合金薄帶的結(jié)構(gòu)分析44-45
• 4.3 合金薄帶表面結(jié)構(gòu)SEM分析45-47
• 4.4 Fe_((79+x))Cu_1Nb_2Si_((6-x))B_(12)合金薄帶TEM分析47-48
• 4.5 Fe_((74+x))Cu_1Nb_3Si_((13-x))B_(12)、Fe_((79+x))Cu_1Nb_2Si_((6-x))B_(12)合金薄帶磁性分析48-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 Nb元素對高Fe含量Fe基非晶納米晶合金結(jié)構(gòu)及磁性影響53-58
• 5.1 Nb元素對Fe_((83-x))Cu_1Nb_((2+x))Si_2B_(12)合金結(jié)構(gòu)影響53-55
• 5.2 Nb元素對Fe_((83-x))Cu_1Nb_((2+x))Si_2B_(12)合金磁性影響55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與成果64-65
• 致謝65-66
• 作者簡介66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 紀(jì)松,楊國斌;鐵基超微晶軟磁材料的研究現(xiàn)狀[J];兵器材料科學(xué)與工程;1992年07期

2 羅麗平;晁月盛;;HITPERM型軟磁合金的研究進展及應(yīng)用[J];稀有金屬材料與工程;2011年08期

3 朱正吼,宋暉,嚴明明,李長全,徐玉華;FeCuNbSiB非晶軟磁帶材的制備及其缺陷分析[J];機械工程材料;2004年10期

4 鄒壯輝;張躍峰;張延輝;晁月盛;;FeCoHfBCu非晶納米晶雙相軟磁合金微結(jié)構(gòu)的研究[J];材料導(dǎo)報;2013年20期

5 肖利,張可,華中,姚斌;硼含量對Fe-Zr-B-Nb非晶合金的晶化、形成能力和磁性能的影響[J];金屬學(xué)報;2005年02期

6 ;Effect of Ni addition on the glass-forming ability and soft-magnetic properties of FeNiBPNb metallic glasses[J];Chinese Science Bulletin;2011年36期

7 ;The influence of Si substitution on soft magnetic properties and crystallization behavior in Fe_(83)B_(10)C_(6-x)Si_xCu_1 alloy system[J];Science China(Technological Sciences);2012年09期

8 ;FePCCu nanocrystalline alloys with excellent soft magnetic properties[J];Science China(Technological Sciences);2012年12期

9 Bing-Ge Zhao;Ling-Hong Kong;Ting-Ting Song;Qi-Jie Zhai;Yu-Lai Gao;;Phase precipitation and isothermal crystallization kinetics of FeZrB amorphous alloy[J];Advances in Manufacturing;2013年03期

10 邰忠智;劉文勝;唐建成;馬運柱;周科朝;黃伯云;;納米晶Fe-N-B軟磁條帶的制備[J];中國有色金屬學(xué)報;2010年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 唐翠勇;鐵基非晶/納米晶合金的制備、成形及性能研究[D];華南理工大學(xué);2012年

2 龍臥云;機械合金化制備Zr-Al-Ni-Cu-Y非晶合金粉末及其低壓燒結(jié)工藝探索[D];中南大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭敏;Fe-Si-B-Cu-P非晶納米晶軟磁合金的制備與性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

2 葉曙龍;鐵基非晶合金中的Fe-B相及遺傳現(xiàn)象[D];山東大學(xué);2013年

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本文編號：753773