铁基非晶纳米晶粉体制备及其应用

论文摘要

本文首先采用Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材制备非晶、纳米晶粉体,较系统地研究了粉体的制备工艺;然后,利用制备的非晶、纳米晶粉体制备磁粉芯,讨论了磁粉芯的制备工艺和软磁性能;最后,研究了非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体对吸声材料性能的影响。实验表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带材必须经过有效脆化处理,才能得到100目以上的粉体,其最佳脆化工艺参数为250℃×1h;非晶带材先采用研磨机快速研磨,再行星式球磨机球磨,可以得到小于10μm的非晶态粉体,粉体形貌为多角形;球磨粉碎不会导致非晶粉体晶化;非晶粉体经过退火处理后得到晶粒尺寸小于25nm的纳米晶粉体,最佳晶化退火工艺为550℃×0.5h。利用制备的粉体,采用湿压成型工艺,当成型压力为200KN,有机塑化剂含量为6.50%时,磁粉芯的成型率最高;纳米晶磁粉芯的磁导率要大于非晶磁粉芯的磁导率;纳米晶磁粉芯中,粉体粒径越大,磁导率μ越大而品质因数Q则越小,在100K～1MHz范围内,μ具有良好的频率稳定性;随着成型压力F的变化（85～300KN）,μ逐渐增加且变化逐渐趋于平缓,而Q值先增大后减小;在20℃～80℃的测试温度范围内,随温度增加μ逐渐越小,而Q逐渐增加并在700KHz出现最大值。对磁粉芯进行二次退火处理后,随着退火温度的升高,μ和Q均呈现先增大后减小的趋势,μm高达5.321×105;对粉体进行级配处理,当磁粉芯中60～100目粉体90%和400目以上粉体10%时,μ达到最大值62。丁基橡胶中加入非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体,可以提高复合材料薄片低频吸声性能。当非晶粉体与丁基橡胶质量比为100%时,复合材料薄片厚度为1mm时,60～100目粉体作为填料吸声效果最好,材料的低频吸收频带拓宽为500Hz～2000Hz,吸声系数最大为0.34。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.绪论
• 1.1 非晶、纳米晶材料概况
• 1.1.1 非晶合金的性质和分类
• 1.1.2 非晶合金的压磁性能
• 1.1.3 纳米晶合金简述
• 1.1.4 纳米晶合金的性能
• 1.1.5 纳米晶合金的应用领域
• 1.2 磁粉芯简介
• 1.2.1 磁粉芯的发展史
• 1.2.2 磁粉芯的成型方法
• 1.2.3 磁粉芯的用途
• 1.3 吸声材料概述
• 1.3.1 吸声材料及其结构
• 1.3.2 高分子吸声材料
• 1.3.3 吸声机理
• 1.4 研究的意义及内容
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉体的制备和表征'>2.Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉体的制备和表征
• 2.1 实验方法
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.2 非晶带材预处理
• 2.2.1 非晶带材的结构分析和热分析
• 2.2.2 非晶带材的脆化
• 2.3 非晶带材的粉碎
• 2.4 粉体的激光粒度分析
• 2.5 纳米晶粉体的制备
• 2.5.1 非晶粉体的最佳晶化参数
• 2.5.2 非晶粉体晶化途径
• 2.6 粉体的预处理
• 2.7 本章小结
• 3.磁粉芯的制备和性能分析
• 3.1 实验原料及设备
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验设备
• 3.2 磁粉芯的制备
• 3.2.1 干粉压制
• 3.2.2 湿粉压制
• 3.2.3 磁粉芯磁性能的测试
• 3.3 磁粉芯的性能及影响因素
• 3.3.1 塑化剂对磁粉芯性能的影响
• 3.3.2 非晶、纳米晶磁粉芯性能比较
• 3.3.3 粉体粒度对磁粉芯磁性能的影响
• 3.3.4 成型压力对磁性能的影响
• 3.3.5 测试温度对磁导率的影响
• 3.3.6 退火温度对磁性能的影响
• 3.3.7 退火时间对磁性能的影响
• 3.3.8 粉体级配对磁粉芯磁性能的影响
• 3.4 本章小结
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉体对吸声材料性能的影响'>4.Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉体对吸声材料性能的影响
• 4.1 实验原理及设计
• 4.1.1 实验原理
• 4.1.2 实验设计
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验原料
• 4.2.2 实验设备
• 4.2.3 试样制备
• 4.2.4 吸声系数的测定
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 未加金属网情况下填料对材料吸收性能的影响
• 4.3.2 加金属网情况下填料对材料吸收性能的影响
• 4.4 本章小结
• 5.结论
• 5.1 主要结论
• 5.2 研究的创新点
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果