FeCo基納米晶軟磁合金高溫及高頻特性的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和電子產(chǎn)品數(shù)字化的發(fā)展，對軟磁材料的性能提出了新的要求，如高頻化、小型化和低損耗等。其中Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9納米晶軟磁合金以其極高的磁導(dǎo)率、高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和低的矯頑力引起了廣泛的研究興趣，但是其較高的高頻損耗及較低的工作溫區(qū)限制了它的使用范圍。本文在Fe基納米晶合金的基礎(chǔ)上添加了Co元素制成Fe-Co-Cu-Nb-Si-B系列合金，并研究了該系列合金高溫及高頻特性。 1、通過研究不同合金元素含

2、量及退火工藝與Fe-Co-Cu-Nb-Si-B合金微結(jié)構(gòu)的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，合金元素含量的變化及退火工藝對FeCo基軟磁合金的微結(jié)構(gòu)有明顯的作用。隨著Cu及Co元素含量的增大，非晶合金初始晶化溫度均呈下降趨勢，此外，Cu可以降低Cu簇化溫度，而Co卻抑制了Cu簇團(tuán)的產(chǎn)生。過高或過低的簇化溫度均會惡化軟磁性能。通過X射線衍射實(shí)驗(yàn)對退火后的FeCo基合金相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，合金在初始晶化溫度以上退火析出α-FeCo軟磁相，隨著退火溫度溫度的升高，開

3、始出現(xiàn)有序的(FeCo)3Si，當(dāng)退火溫度高于硬磁相晶化溫度時(shí)，出現(xiàn)硼化物，此時(shí)，合金軟磁性能惡化。 2、研究了Fe-Co-Cu-Nb-Si-B系列合金環(huán)狀試樣在室溫條件下的高頻磁性能。研究發(fā)現(xiàn)合金元素含量的變化及退火工藝對FeCo基軟磁合金的高頻磁特性有明顯的作用。對于Fe39.4-xCo40CuxNb2.6Si9B9(x=0.5，1.0，1.5)系列合金，當(dāng)x=1.0時(shí)，合金可以獲得最高的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率，其磁譜曲線為馳豫型。對于

4、(Fe100-xCox)78.4Cu1Nb2.6Si9B9(x=0,35，50,65，100)系列非晶合金，隨著Co含量的增加，合金的品質(zhì)因數(shù)及截止使用頻率均有所提升，但其復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率有所降低，這與Co元素對簇化的抑制作用有關(guān)。FeCo基非晶合金在初始晶化溫度以上退火，合金的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率先上升達(dá)到最高值后下降，這種變化趨勢受晶粒尺寸、晶化體積分?jǐn)?shù)及硬磁相的產(chǎn)生等因素影響。品質(zhì)因數(shù)、損耗因子及截止使用頻率隨著退火溫度的升高而提高。這說明可以通

5、過改變退火工藝來擴(kuò)展合金的使用頻率范圍。 3、研究了(Fe100-xCox)78.4Cu1Nb2.6Si9B9(x=0，35,50,65，100)系列合金的高溫磁性能。研究發(fā)現(xiàn)，Co元素的加入明顯改善了該系合金的高溫特性。當(dāng)x=0時(shí)，非晶合金的居里點(diǎn)僅為350℃，加入Co元素后，非晶合金在約400℃范圍內(nèi)磁化強(qiáng)度仍能保持平滑。當(dāng)Fe：Co=65：35時(shí)，在64kA/m磁場下，非晶合金磁矩最大，為55.5emu/g。隨著Co元素加