棒材等離子噴涂制備FeMnCrB低居里點鐵磁材料的研究.pdf

1、輸電線路覆冰嚴重危害著電力系統(tǒng)的安全運行，自動除冰和預(yù)防覆冰是電力部門亟待解決的問題。在自動除冰和預(yù)防覆冰中，當(dāng)導(dǎo)線的居里溫度（Tc）為1-5℃時，環(huán)境溫度在Tc以下，材料呈鐵磁性，由于鐵磁材料的磁滯損耗產(chǎn)生熱量，會預(yù)防覆冰或進行融冰；溫度在Tc以上，材料呈順磁性，不產(chǎn)生熱量，避免能量損耗。在這一理論的指導(dǎo)下，在導(dǎo)線表面制備居里溫度滿足要求的材料成為輸電線路防覆冰的關(guān)鍵。針對這一實際，從母合金的成分選擇出發(fā)，釆用棒材等離子噴涂法制備出F

2、e63-xMnxCr17B20（x=0，1，3，5，8，10）鐵磁合金。米用X-射線衍射儀（XRD）、振動樣品磁強計（VSM）、透射電子顯微鏡（TEM）等分析測試方法分別對母合金和噴涂后材料的物相組成、居里溫度、磁滯回線、非晶化程度等進行了研究，為輸電線表面制備居里溫度在1-5℃的涂層提供基礎(chǔ)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴經(jīng)棒材等離子噴涂后得到的Fe63Cr17B20非晶合金的居里溫度為283.2K（10.2℃），在273K時的飽

3、和磁化強度為26.93emu/g，矯頑力為196Oe。對于Fe63-xMnxCr17B20合金，隨著Mn含量從1％增大至10%，母合金在273K時的飽和磁化強度從97.05emu/g減小至24.24emu/g，但Fe63-xMnxCr17B20合金的居里溫度均高于350K，不滿足防覆冰要求。⑵Fe63-xMnxCr17B20合金3mm棒材噴涂后的片狀材料的磁化強度與母合金不同：當(dāng)Mn含量為1%、3%及5%時，噴涂后薄片材料在273K時的

4、飽和磁化強度小于母合金；當(dāng)Mn含量為8%及10%時，噴涂后薄片材料在273K時的飽和磁化強度大于母合金。隨著Mn含量的增大，F(xiàn)e63-xMnxCr17B20合金3mm棒材噴涂后片狀材料在273K時的飽和磁化強度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，并在Mn含量為3%時最小，為19.65emu/g。各成分3mm棒材在噴涂后薄片材料的居里溫度均高于350K，并不滿足研究要求。⑶任一成分的Fe63-xMnxCr17B20合金2mm棒材在等離子噴涂后，除Mn

5、含量為10%的材料外，其余四種成分噴涂后磁化強度相比母合金均明顯減??；而Mn含量為8%的材料在噴涂后所得材料在273K時的飽和磁化強度最小，為28.53emu/g。⑷母材為Fe58Mn5Cr17B20，噴涂時棒材尺寸2mm，在氬氣壓強為0.85MPa，氫氣壓強為0.32MPa，電流為500A，電壓為50V的噴涂工藝參數(shù)下，等離子噴涂可以得到居里溫度為276.2K，飽和磁化強度為49.28emu/g，矯頑力為196Oe的材料。相比Fe63