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磁场退火对双相纳米晶合金软磁特性的影响

史瑞民  
【摘要】:研究了磁场退火对Fe74.5Cu1Nb2Si22.5-xBx(x=5~13)(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9、Ni25(Fe0.5Co0.5)48.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金软磁性能的影响,着重分析了磁场退火后,纳米晶合金饱和磁致伸缩系数、有效磁各向异性常数、初始磁导率的变化以及变化量之间的关系。 X射线衍射(XRD)分析显示,适当温度真空退火后Fe74.5Cu1Nb2Si22.5-xBx、(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9、Ni25(Fe0.5Co0.5)48.5Cu1Nb3Si13.5B9均形成了双相结构的纳米晶合金,晶粒尺寸和晶体相的体积分数随合金成分和退火温度的不同而异。通过测定淬态样品的μμi-T曲线,观察到Fe基、FeCo基、NiFeCo基淬态合金的居里温度分别在365℃、460℃和225℃,为磁场退火的温度选择提供了依据。 双相纳米晶合金经过磁场退火后,饱和磁致伸缩系数λs、有效磁各向异性常数K出现不同的变化特征,由于磁性原子对沿外磁场的有序化排列,合金的磁致伸缩明显减小,对于620℃真空退火后形成的FeCo基纳米晶合金,再经过磁场退火后λs减小了84%。同时,由于单轴各向异性的产生,合金的有效磁各向异性普遍增加,500℃真空退火后的FeCo基合金,磁场退火使K出现53%的增长。 作为影响初始磁导率μi的两个重要因素,λs和K的变化引起了μi的相应变化,但λs的减小幅度和K的增大幅度不同,其在μi的变化中作用也不同。实验表明,有效磁各向异性的变化对初始磁导率的影响程度要比磁致伸缩系数的影响程度大。所研究的三类合金中,540℃真空退火的Fe74.5Cu1Nb2Si17.5B5和620℃真空退火的(Fe0.5COo.5)73.5CuiNb3Sii3.5B9,形成的晶体相所占的比重都高达80%以上,对这两种纳米晶合金进行磁场退火,室温初始磁导率均有一定的增长,而其它样品施加磁场退火则室温初始磁导率减小。


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