论文部分内容阅读
Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金是一种性能优异的软磁材料,具有高磁导率、高居里温度、低损耗等特点,已经广泛应用在各类变压器,电流互感器等产品中,并取得良好的效果.但现代电子信息技术的发展,要求软磁材料器件的体积越来越小,功率越来越大,导致使用频率越来越高,甚至要求材料在高温下能保持较优的软磁性能.为提高软磁材料的高频、高温使用性能,我们在Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金基础上添加Co形成(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金,目前对这种合金的软磁性能系统的研究工作尚未见国内外文献报道.采用单辊熔体旋转快淬法制备出成分为(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金条带,X射线衍射实验证实为非晶结构.通过DSC实验确定了这种非晶合金的晶化温度,并以此晶化温度为依据确定非晶合金的退火温度范围.通过控制退火温度的方法制备出具有不同晶粒度的(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5%纳米晶合金.该文重点从以下几方面对这种纳米晶合金进行了研究:首先研究了退火温度与(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金微观结构的关系,及合金室温下的软磁性能.通过X射线衍射实验对退火后合金的相结构、平均晶粒尺寸进行分析,采用较高分辨率的扫描电镜观察非晶及退火后合金的微观结构;非晶合金在经460℃退火后已经发生晶化,平均晶粒尺寸约为20nm;退火温度越高非晶基体中析出的晶化相的晶粒尺寸越大.其次研究了(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5%纳米晶合金环状样品在室温条件下的软磁性能.对合金室温下磁性的研究包括静态磁性和频谱特性.研究发现经460℃退火后合金具有最佳的软磁性能.根据频谱进一步研究了品质因数Q与频率的关系,截止使用频率与退火温度的关系,及合金的各种损耗.研究结果表明(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B6纳米晶合金的截止使用频率比Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金高了两个数量级,说明Co的加入大大提高了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的高频使用性能.最后深入研究了(Fe50Co50)73.5Cu 1Nb3Si13.5B9纳米晶合金环状样品的高温软磁性能,包括合金的初始磁导率与温度的关系、不同磁场强度下合金的磁导率与温度的关系及高温下合金的频谱特性.与室温条件下合金的频谱相比,高温条件下合金的截止使用频率升高,Co的加入明显提高了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的软磁性能的高温稳定性.