高B濃度FE-Pt-B系合金液態(tài)急冷組織及磁性能的研究.pdf

1、Fe-Pt-B合金可以形成以L10-FePt永磁相和Fe2B軟磁相為主的納米復(fù)相永磁體，兩相間產(chǎn)生的交換耦合作用使其具有較為優(yōu)異的永磁性能。因?yàn)镻t的價(jià)格昂貴，所以合金的成本較高，限制了其實(shí)際應(yīng)用。有必要在保持合金優(yōu)異永磁性能的前提下，進(jìn)一步降低Pt的含量。本論文主要研究高B低Pt含量Fe-Pt-B合金在液態(tài)急冷條件下和熱處理后的組織和磁性能，以及Co元素添加對(duì)合金的組織和磁性能的影響。主要結(jié)果如下:
　　1.對(duì)于Fe90-xPt

2、10Bx系液態(tài)急冷合金，x=15-20時(shí)形成非晶+fcc-FePt相;x=25-30時(shí)形成單一非晶相;x=35時(shí)形成fcc-FePt+Fe2B+FeB相。合金經(jīng)退火后，x=15-20的合金中只有fcc-FePt+Fe2B+α-Fe軟磁相析出;而x=25-30的合金形成L10-FePt永磁相和Fe2B軟磁相。
　　2.對(duì)于Fe70-xPtxB30系液態(tài)急冷合金，x=5-10時(shí)形成單一非晶相;x=15時(shí)形成非晶+ fcc-FePt相;

3、x=20時(shí)則直接形成fcc-FePt+L10-FePt+Fe2B相。經(jīng)過退火處理后，所有合金最終形成L10-FePt永磁相和Fe2B軟磁相。
　　3.Fe90-xPt10Bx系合金中x=25-35的合金經(jīng)過適當(dāng)熱處理后具有永磁性，其矯頑力（iHc）、剩磁（Br）、剩磁比（Mr/Ms）和最大磁能積（BH)max分別為100.1-173.2 kA/m、1.01-1.38 T、0.80-0.84和43.0-88.3 kJ/m3。隨著B含

4、量的增加，合金的iHc和(BH)max增大。Fe60Pt10B30非晶合金在823K溫度退火后形成的納米復(fù)相永磁體，其平均晶粒尺寸約為20 nm，該合金具有最大的iHc和(BH)max，分別為173.2 kA/m和88.3kJ/m3。合金優(yōu)異的永磁性能源自于納米級(jí)L10-FePt永磁相和Fe2B軟磁相間的交換耦合作用。
　　4.在最佳溫度退火后，F(xiàn)e70-xPtxB30合金系中Pt含量為10-20 at.％的合金具有較好的永磁性。

5、隨著Pt含量的增加，合金的iHc增大。合金的iHc、Br、Mr/Ms和(BH)max所在范圍分別為173.2-523.1kA/m、0.81-1.20 T、0.76-0.84和64.0-88.3kJ/m3。
　　5.適量Co元素添加到Fe55Pt15B30合金中可形成非晶合金。Fe55-xCoxPt15B30合金經(jīng)退火處理后，x=0-15時(shí)形成L10-(Fe，Co)Pt+(Fe，Co)2B相;x=30-45時(shí)形成L10-(Fe，Co

6、)Pt+(Fe，Co)2B+(Fe，Co)B相;而x=55時(shí)只形成fcc-CoPt和CoB軟磁相。其中，x=0-45的合金具有永磁性，其iHc、Br、Mr/Ms和(BH) max所在范圍分別為190.1-391.1 kA/m、0.50-1.01 T、0.75-0.84和29.0-94.4 kJ/m3。Fe40Co15Pt15B30合金的永磁性能最好，其iHc、Br、Mr/Ms和(BH)max分別為275.9 kA/m、0.97 T、0.