Fe基非晶合金Fe76Al4P12B4Si4的研究

论文摘要

非晶合全又称为金属玻璃,其微观结构中没有长程有序,只是短程有序,不存在普通金属材料中的晶界,性能上同时兼具了金属和玻璃的特性.Fe基非晶合金软磁材料是80年代末发现的一种新型亚稳态软磁材料,它以优异的磁性能和低廉的成本引起了人们的高度重视。这类材料具有高磁导率﹑高饱和磁通﹑低矫顽力﹑低铁损﹑频散特性好等优点,被世界公认为是目前综合性能最好的软磁材料之一。这种材料现已广泛用于共模扼流圈﹑高频开关电源﹑高频逆变器﹑零序互感器等许多电器元件。同时这种材料也是高灵敏度保真磁头﹑高性能磁放大器元件的最佳材料。FINEMET合金的成功给了我们通过非晶晶化直接获得纳米晶粒的启示:附加微量元素的参入,对晶粒的长大和最终的组织产生很大的影响。因此,我们研究了Ni﹑Cu﹑Nb等元素对于非晶合金晶化过程的影响。此外,由急冷法制备的这类非晶合金有很大的内应力,存在的稳定性差,必须经过一定的热处理工艺,采用非晶晶化的方法改善其高频磁性能。但在不同的工艺下材料的晶化方式不尽相同,而且常常伴有晶粒尺寸的长大,材料塑性降低,脆性增加。本文研究了不同温度﹑不同加热速度﹑不同的保温时间退火对合金晶化过程的影响。实验结果表明:对于不同的热处理方式,虽然最终的晶化产物是一致的,但是其过程却迥然不同。这就为我们控制晶粒的尺寸和成长方式,以及产物的选择提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 非晶合金及其发展史
• 1.2.2 Fe 基块体非晶合金国内外研究进展
• 1.2.3 非晶合金的玻璃形成能力及影响因素
• 1.2.4 非晶合金的制备方法
• 1.2.5 非晶合金的晶化
• 1.2.5.1 非晶合金的晶化的目的
• 1.2.5.2 铁基非晶合金的晶化的原理及研究现状
• 1.2.5.3 非晶合金的晶化方法
• 1.3 研究目的与主要内容
• 第2章 试样制备与试验方法
• 2.1 非晶合金条带的制备
• 2.2 非晶合金样品的真空退火处理
• 2.3 分析测试方法
• 2.3.1 热分析（DSC）
• 2.3.2 X-射线衍射分析（XRD）
• 2.4 非晶合金的组织确认
• 76Al₄P₁₂B₄Si₄晶化的影响'>第3章 添加化学元素对非晶合金Fe₇₆Al₄P₁₂B₄Si₄晶化的影响
• 3.1 前言
• 3.1.1 晶核的形成
• 3.1.2 晶核的长大
• 76AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响'>3.2 镍元素对非晶 FE₇₆AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响
• 3.2.1 DSC 差热分析
• 3.2.2 X-射线衍射分析
• 3.2.3 扫描电镜（SEM）图像
• 76AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响'>3.3 铜元素对非晶FE₇₆AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响
• 3.3.1 DSC 差热分析
• 3.3.2 X-射线衍射分析
• 3.3.3 扫描电镜（SEM）图像
• 76AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响'>3.4 铌元素对非晶 FE₇₆AL₄P₁₂B₄SI₄晶化的影响
• 3.4.1 DSC 差热分析
• 3.4.2 X-射线衍射分析
• 3.4.3 扫描电镜（SEM）图像
• 76AL₄P₁₂B₄SI₄晶化影响的综合分析'>3.5 添加化学元素对非晶FE₇₆AL₄P₁₂B₄SI₄晶化影响的综合分析
• 3.5.1 电负性等因素对非晶晶化过程的影响
• 3.5.2 晶化激活能对非晶晶化过程的影响
• 76AL₄P₁₂B₄SI₄晶化产物的影响'>3.5.3 元素对非晶 FE₇₆AL₄P₁₂B₄SI₄晶化产物的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 热处理参数对非晶合金晶化过程的影响
• 4.1 前言
• 4.2 时间对晶化的影响
• 4.3 加热速度对晶化的影响
• 4.4 预退火对晶化的影响
• 4.4.1 X-射线衍射分析
• 4.4.2 SEM 晶相分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文