Cu對Fe基非晶合金形成能力及軟磁性能的影響.pdf

1、Fe基非晶合金具有優(yōu)異的磁學(xué)、力學(xué)及耐腐蝕等性能，在功能、結(jié)構(gòu)及環(huán)保等材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，提高其非晶形成能力、揭示其玻璃轉(zhuǎn)變的本質(zhì)、改善其軟磁性能是Fe基非晶合金研究領(lǐng)域的重要課題。本文系統(tǒng)研究了Fe72B20Si4Nb4非晶合金中Cu元素替代Fe和Nb元素對其非晶形成能力和軟磁性能的影響及物理機制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究發(fā)現(xiàn)適量Cu替代Fe，可使Fe72-xB20Si4Nb4Cux合金的初晶相由單一的Fe23B

2、6相轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe相及 Fe23B6相共存，α-Fe、Fe23B6及非晶相等競爭相的形成，使合金晶化過程中的析晶行為更加困難，進(jìn)而提高合金的非晶形成能力。⑵Cu替代Fe能夠改善鐵基非晶合金的軟磁性能。隨著Cu含量的增加，飽和磁化強度逐漸增大，在Cu含量為x=0.6時，飽和磁化強度達(dá)到最大值1.245T；隨著Cu含量的繼續(xù)增加，飽和磁化強度開始降低；合金的磁導(dǎo)率隨Cu含量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，矯頑力先減小后增大。主要原因是非晶合

3、金中Fe原子和Cu原子相互排斥，少量Cu替代Fe反而使得在有限的空間內(nèi)Fe-Fe之間的原子相互作用增大，增加了飽和磁化強度；而過多的Cu替代Fe使得Fe原子含量大幅減小，是鐵基非晶合金飽和磁化強度大幅降低的主要原因。⑶適量Cu元素替代貴金屬Nb元素可以在不降低鐵基非晶合金形成能力的基礎(chǔ)上提高其飽和磁化強度，進(jìn)而降低鐵基非晶合金的生產(chǎn)成本能。主要原因是少量Cu替代使得大原子Nb的數(shù)目減小，減小了Fe-Fe之間原子間距，有助于增強Fe原子之