含Ni的FeCo基纳米晶合金高温磁性研究.pdf

含NiNiNiNi的FeCoFeCoFeCoFeCo基纳米晶合金高温磁性的研究High-temperatureHigh-temperatureHigh-temperatureHigh-icPropertiesPropertiesPropertiesPropertiesofofofofNi-containedNi-containedNi-containedNi-containedFeCoFeCoFeCoFeCo-based-based-based-basedNanocrystallineNanocrystallineNanocrystallineNanocrystallineAlloysAlloysAlloysAlloys学科专业:材料物理与化学研究生:贾芸芸指导教师:王治教授天津大学理学院二零一二年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学天津大学天津大学天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学天津大学天津大学天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学天津大学天津大学天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要本文研究了Nix()-(x=5,10,15,20,25,30)系列非晶与纳米晶合金的结构与高温磁性。重点分析了退火温度对系列合金高温磁性的影响,探明了Ni添加量对FeCo基Finemet型合金晶化过程、高温磁特性的作用机制。利用差示扫描量热分析(DSC)对淬态合金的晶化过程进行研究。结果表明,Ni添加量对合金的晶化温度具有显著影响。随合金中Ni含量的升高,第一次晶化温度降低,而第二次晶化温度升高,两次晶化的温度间隔呈现减小的趋势。对淬态及退火合金的微观结构进行XRD测试,发现510℃退火合金均发生明显晶化,在非晶基体上析出了(FeCoNi)3Si与α-FeCo晶化相,形成了晶化相与剩余非晶相共存的特殊双相结构。利用Origin软件模拟XRD衍射峰,计算退火合金的晶粒尺寸、晶化相体积分数、晶格常数、剩余非晶层厚度等。研究表明,退火温度对合金的晶格常数、剩余非晶层厚度等微观结构具有较大影响。通过测量交流初始磁导率随温度的变化规律(即iμ-T曲线),研究合金的高温磁性。结果显示,用部分Ni替代()、Co元素,可以明显地提高合金的室温初始磁导率,达到了本文的预期目的。但Ni元素的添加,一定程度上降低了淬态合金的非晶相居里温度amcT。高Ni含量的合金(x≥20)晶化后,磁导率在室温下取得较大数值;但随测量温度的升高,在amcT附近快速下降。低Ni含量合金(x≤15)的高温磁性较稳定,特别是x=5合金,经过600℃真空退火后,初始磁导率仍能保持较高值,且在amcT附近无明显衰减。利用纳米晶合金晶粒间的交换耦合作用、有效各向异性模型等,解释了初始磁导率随退火温度、Ni含量的变化关系。另选取Ni20()—冷却循环退火。研究发现,加热—冷却循环退火合金的室温磁导率数值明显高于真空退火合金,且在高温下的磁性更稳定。这表明x=20合金对退火条件较敏感,较短时间内多次退火更易于获得良好软磁性能。关键词:FeCo基纳米晶合金;高温磁性;初始磁导率;icpropertiesofas-quenchedandnanocrystallineNix()-(x=5,10,15,20,25,30),Curietemperatureandhigh--hetwo-