Finemet型纳米晶软磁合金的双团簇特征与成分优化

作     者：耿遥祥 林鑫 羌建兵 王英敏 董闯 GENG Yaoxiang;LIN Xin;QIANG Jianbing;WANG Yingmin;DONG Chuang

作者机构：江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室大连116024 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2017年第53卷第7期

页      面：833-841页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目Nos.51671045 51601073 国际热核聚变实验堆计划项目Nos.2013GB107003和2015GB105003 中央高校基本科研业务费项目No.DUT16ZD209 西北工业大学凝固技术国家重点实验室开放课题项目No.SKLSP201607 

主　　题：Finemet纳米晶合金 “双团簇”模型 成分设计 软磁性能 

摘      要：基于Finemet合金的成分及其非晶前驱体的晶化特征,提出了Finemet型合金的双团簇结构模型和团簇式成分,即Finemet合金的非晶前驱体可看作由2类团簇结构构成:一种为基于a-Fe(Si)有序固溶体(例如Fe_3Si相)的[Si-Fe_(14)](Cu_(1/13)Si_(12/13))_3弱稳定团簇结构;另一种为对应于Fe-B-Si-Nb系块体非晶合金的[(Si,B)-B_2(Fe,Nb)_8]Fe强稳定团簇结构。将2种团簇成分式按等比例混合,设计并制备了多个新成分合金。热分析和磁性测量结果表明,所有成分的非晶样品均显示多峰晶化特征,其中,[(Si_(0.8)B_(0.2))-B_2Fe_(7.2)Nb_(0.8)]Fe+[Si-Fe_(14)](Cu_(1/13)Si_(12/13))_3(即Fe_(74)B_(7.33)Si_(15.23)Nb_(2.67)Cu_(0.77))非晶两晶化峰的峰间距(ΔT_p=T_(p2)-T_(p1))最大,约为192 K。该非晶样品在813 K等温退火60 min后获得典型的纳米晶/非晶复相结构,其饱和磁化强度B_s约为1.26 T,矫顽力H_c约为0.5 A/m,1 k Hz下的有效磁导率m_e约为8.5×10~5。新成分纳米晶合金的综合软磁性能均优于典型成分为Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_3的已有Finemet纳米晶合金。