CoFeBSiNb系列块体非晶合金的形成及电磁性能研究

CoFeBSiNb系列块体非晶合金的形成及电磁性能研究

论文摘要

本文采用铜模吸铸工艺制备了一系列的Φ2mm的CoFeBSiNb系列块体非晶合金,并采用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)和IE6化学工作站测试了[(CoxFe1-x)0.75B0.20Si0.05]96Nb4块体非晶合金的结构、热稳定性、磁性能和磁阻抗(MI)效应。分析了不同Co/Fe比例、不同退火处理温度与不同保温时间对软磁性能以及MI效应的影响。主要得到了以下的研究结果:用铜模吸铸法可以制得Φ2mm的(CoxFe1-x)72B19.2Si4.8Nb4(x=0.50、0.55、0.60、0.70、0.7443)非晶合金棒。非晶合金的非晶形成能力随Co含量的增大而下降,当Co/Fe比例从5:5增加到7:3时,非晶合金中出现晶态相;DSC(20℃/min)测试得到:(Co0.50Fe0.50)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的玻璃转变温度Tg=562℃,晶化温度Tx=627℃,峰值温度Tp=641℃;x=0.50时,△Tx=65℃;x=0.55时,△Tx=42℃;x=0.60时,△Tx=20℃;x=0.7443时,△Tx=18℃。[(CoxFe1-x)0.75B+0.20Si0.05]96Nb4系列块体非晶合金具有较好的软磁性能。(Co0.50Fe0.50)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的饱和磁化强度Ms为133.2emu/g;当Co/Fe比例从5:5增加到6:4时,饱和磁化强度Ms由133.2emu/g减小到122.5emu/g;当Co/Fe比例为5:5时的样品在510℃退火0.5h、1.0h、1.5h、2.0h后,Ms分别减小到109.8emu/g、103.1emu/g、109.5emu/g和116.4emu/g。钴基块体非晶合金具有很低的磁阻抗(MI),在交流驱动电流频率为50KHz~2MHz范围内,阻抗变化峰值随着频率的增加先缓慢增加,超过1.3MHz就急剧增加,阻抗的峰值基本上出现在同一个频率1.6MHz上,且MI效应也在此频率为最大,频率大于1.6MHz后,阻抗急剧减小。随着驱动电流频率的增加,样品达到最大MI效应所需的饱和磁场也随之增大;随着Co含量的增加,样品达到最大MI效应所需的饱和磁场减小;经过在510℃退火1小时的热处理,MI效应都得到了明显增大。

论文目录

  • 摘要
  • 摘要(英文)
  • 目录
  • 目录(英文)
  • 第一章 绪论
  • 1.1 软磁非晶合金概述
  • 1.1.1 非晶磁性材料
  • 1.1.2 软磁非晶合金材料的分类
  • 1.1.3 软磁非晶合金的性能特点与应用
  • 1.2 Co基软磁非晶合金的研究现状
  • 1.3 块体非晶合金的制备方法
  • 1.3.1 非晶合金的形成机理
  • 1.3.2 块体非晶合金的制备方法
  • 1.4 磁阻抗效应的简介
  • 1.5 本文的研究目的与意义
  • 第二章 样品的制备和实验方法
  • 2.1 制样设备及方法
  • 2.2 非晶合金体系成分的选择
  • 2.3 样品的制备与处理工艺
  • 2.4 CoFeBSiNb系列非晶合金的形成
  • 2.4.1 非晶合金形成能力的分析方法
  • 0.60Fe0.40)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的形成'>2.4.2 (Co0.60Fe0.40)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的形成
  • XFe1-X)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金玻璃形成能力的影响'>2.4.3 Co含量对(CoXFe1-X)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金玻璃形成能力的影响
  • 2.4.4 分析与讨论
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 CoFeBSiNb块体非晶合金的磁性能
  • 3.1 磁性材料的基本特性与测量方法
  • 3.2 CoFeBSiNb系列非晶合金的磁性能
  • 0.60Fe0.40)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的磁性能'>3.2.1 (Co0.60Fe0.40)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的磁性能
  • XFe1-X)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的磁性能'>3.2.2 不同Co含量的(CoXFe1-X)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的磁性能
  • 3.2.3 不同退火温度处理后Co基块体非晶样品磁性能的变化
  • 3.2.4 不同退火时间处理后Co基块体非晶样品磁性能的变化
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 CoFeBSiNb块体非晶合金磁阻抗效应的研究
  • 4.1 磁阻抗效应的基本原理与测量方法
  • 4.2 CoFeBSiNb块体非晶合金的磁阻抗效应
  • 4.2.1 CoFeBSiNb块体非晶合金磁阻抗比与驱动电流频率的关系
  • 4.2.2 退火处理对CoFeBSiNb磁阻抗比的影响研究
  • 4.2.3 分析与讨论
  • 4.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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