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、力學及耐腐蝕等性能，在功能、結構及環(huán)保等材料領域具有廣泛的應用前景，提高其非晶形成能力、揭示其玻璃轉變的本質、改善其軟磁性能是Fe基非晶合金研究領域的重要課題。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。
　　本研究主要內容包括：⑴研究發(fā)現適量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；合金的磁導率隨Cu含量的增加呈現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上提高其飽和磁化強度，進而降低鐵基非晶合金的生產成本能。主要原因是少量Cu替代使得大原子Nb的數目減小，減小了Fe-Fe之間原子間距，有助于增強Fe原子之