鐵基非晶合金材料的晶化研究.pdf

1、本論文通過(guò)應(yīng)用XRD、DSC、SEM研究分析了不同替代元素Nb和Zr、不同溫度、不同加熱速度、不同保溫時(shí)間以及豫退火對(duì)鐵基非晶合金晶化過(guò)程及磁學(xué)性能的影響。 試驗(yàn)結(jié)果表明：微量(1％物質(zhì)量)替代元素Zr和Nb的加入，使得非晶合金Fe<,74>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,4>Si<,4>的各項(xiàng)熱力學(xué)參數(shù)明顯改變，特別是合金材料的各晶化特征溫度顯著升高，而且晶化顆粒都明顯減小，晶化相形貌都明顯發(fā)生改變，其中加入替代元素

2、Zr后，晶化顆粒尺寸由原來(lái)的2um左右減小到1um，晶化相形貌由原來(lái)的蠕蟲狀變?yōu)榛ò隊(duì)?，加入替代元素Nb后，晶化顆粒尺寸減小到0.3um左右，晶化相形貌變?yōu)榧?xì)長(zhǎng)的針尖狀。此外，通過(guò)SEM和能譜分析研究發(fā)現(xiàn)非晶材料Fe<,74>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,4>Si<,4>、Fe<,73>Nb<,1>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,4>Si<,4>和Fe<,73>Zr<,1>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,

3、4>Si<,4>的晶化過(guò)程均為：非晶→非晶+α-Fe→α-Fe+Fe<,5>SiP+Al<,0.7>Fe<,3>Si<,0.3>+Fe<,2>B+剩余非晶相，微量替代元素Zr和Nb的加入都沒(méi)有改變?cè)疾牧暇Щ蛛A段進(jìn)行的過(guò)程和晶化相的化學(xué)成分。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，作者進(jìn)行了分析和研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)提高非晶材料的熱穩(wěn)定性和制作納米晶/非晶復(fù)合材料有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。 試驗(yàn)結(jié)果還證實(shí)：時(shí)間和加熱速度都顯著的影響三種合金的晶

4、化過(guò)程。隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，三種合金的晶化溫度都有所降低；加熱速度增加，三種合金的晶化溫度都有所升高。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了退火時(shí)間和加熱速度對(duì)非晶晶化特征溫度影響的傾向。 非晶材料有著優(yōu)異的軟磁性能，但由于內(nèi)部存在較大的應(yīng)力和淬態(tài)核，其綜合軟磁性能不是很理想。本文通過(guò)對(duì)非晶材料Fe<,73>Zr<,1>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,4>Si<,4>的磁性能研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐嘶穑滠洿判阅芸梢缘玫酱蠓鹊奶?/p>

5、升，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了獲得該材料最佳軟磁性能的退火工藝參數(shù)。但當(dāng)退火溫度超過(guò)其晶化溫度時(shí)，材料的軟磁性能將迅速惡化。作者對(duì)非晶材料磁性能的這一變化過(guò)程進(jìn)行了分析和討論。這為非晶軟磁材料的應(yīng)用及防止非晶軟磁性能的惡化提供了參考依據(jù)。 對(duì)非晶材料Fe<,73>Zr<,1>Al<,4>Ga<,2>P<,12>B<,4>Si<,4>的預(yù)退火研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)退火可以有效減小非晶材料晶化的晶粒尺寸，但對(duì)晶粒形貌改變不大；預(yù)退火的時(shí)間和溫度沒(méi)有明