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《华中科技大学》 2007年
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铁基大块非晶合金的制备和磁性能研究

郭胜锋  
【摘要】: 磁性铁基大块非晶合金具有高的饱和磁化强度,低的矫顽力等软磁特性,属于新型软磁材料,具有良好的应用前景。通常,铁基大块非晶对于制备条件要求非常苛刻,且原料纯度对其玻璃形成能力有很大的影响,氧的存在也会明显降低其玻璃形成能力。本研究中发现,利用低纯度原材料,尤其是廉价的工业铁硼合金,通过常规的水冷铜模吸铸的方法可成功制得φ2 mm的[(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(0.75)Si_(0.05)B_(0.2)]_(96)Nb_4、Fe_(61)Co_6Zr_8Mo_7B_(15)Al_1Y_2圆棒状铁基大块非晶合金。 为了进一步提高Fe_(61)Co_6Zr_8Mo_7B_(15)Al_1Y_2块体非晶合金的玻璃形成能力和改善其磁性能,采用金属Hf替换Zr的方法,获得了φ3 mm的Fe61Co6Zr5Hf3Mo7B15Al1Y2非晶合金,且其具有目前公开报道的Fe基大块非晶合金中最高的玻璃转变温度Tg(928 K),表明具有高的热稳定性;同时,Hf的替换部分改善了FeCoZrMoBAlY合金的磁性能。当Hf的含量为5 at.%时,即成分为Fe61Co6Zr3Hf5Mo7B15Al1Y2的合金具有最大的饱和磁化强度,达到37.8 emu/g,同比原始不含Hf的合金,提高了1.5倍。尽管合金的磁性能得到部分改善,但其相对较低的饱和磁化强度和相对较大的矫顽力依然不太令人满意,分析认为与其本身固有的磁性原子(67 at.%)含量较少有关。 在此基础上,通过微量调整合金成分,首次合成了具有较强玻璃形成能力的Fe64Co6Hf5Mo7B15Y3大块非晶合金,通过常规的水冷铜模铸造法,利用低纯工业原材料即可获得φ3 mm的大块非晶合金。其具有良好的软磁性能,饱和磁化强度提高到50.5 emu/g,矫顽力低至几个Oe。进一步研究发现,用一定量的金属Co替换Fe原子,能够拓宽新型磁性Fe基大块非晶合金的玻璃形成范围,获得一系列软磁性能良好的新型磁性Fe基大块非晶合金。该合金系的磁饱和强度范围广(45-66 emu/g),矫顽力很小,其在磁记录和传感器领域具有良好的应用前景。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG139.8

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