Fe基非晶結(jié)構(gòu)弛豫、晶化及磁性能研究.pdf

1、利用單輥旋淬和銅模噴鑄法制備Fe-(Al，Ga)-(P，B，Si，C)系條帶和和薄片狀非晶合金。采用XRD、DSC、TEM和VSM，研究該非晶合金的結(jié)構(gòu)弛豫、晶化及磁性能。
　　 非晶合金Fe69Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75在573K和673K預(yù)退火1h后，仍然保持非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，沒有明顯的晶化相析出。非晶合金在玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg以下退火僅僅發(fā)生了結(jié)構(gòu)弛豫過程。弛豫后整個體系的自由能降低，高溫弛豫后非晶合金處于更低的

2、的能量狀態(tài)。
　　 預(yù)退火時間和溫度對非晶合金的結(jié)構(gòu)弛豫及晶化有著顯著的影響。隨著預(yù)退火時間和溫度的增加，非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和比熱變化△Cp，g逐漸增大，晶化溫度Tx減小。
　　 深冷及冷熱循環(huán)處理對非晶合金結(jié)構(gòu)弛豫的影響與預(yù)退火作用相類似，強(qiáng)烈的冷熱循環(huán)處理使得結(jié)構(gòu)弛豫充分進(jìn)行，大量的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，使晶化后非晶基體上出現(xiàn)了納米晶結(jié)構(gòu)。晶化后磁性能參數(shù)Ms增大，Hc沒有變化。
　　 晶化動力學(xué)研究表明：

3、非晶合金Fe68Ni1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75具有顯著的晶化動力學(xué)效應(yīng)。用Kissinger法計算得到玻璃轉(zhuǎn)變、晶化、第一晶化峰和第二晶化峰的激活能分別為703kJ/mol、374kJ/mol、446kJ/mol、723kJ/mol。非晶合金Fe68Ni1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75等溫晶化過程中析出相變化為：α-Fe→α-Fe(Si)+Fe3P(極少)α-Fe+Fe2P+Fe3P+Ni3P。晶化

4、類型為初晶型和隨后的共晶型反應(yīng)。
　　 在淬態(tài)非晶合金Fe65Ni4Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75連續(xù)等溫退火實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)退火溫度在4580℃以下時已開始有少量的α-Fe(Si)析出；當(dāng)溫度超過480℃時，晶化相開始大量析出，經(jīng)過標(biāo)定主要為α-Fe(Si)、Fe2P、Fe3P、 Ni3P、AlNi3C0.5及其他未知相。480℃、550℃、600℃時的晶化相晶粒的平均尺寸分別為18.3nm、26.9nm、47.2n

5、m，在480℃到610℃之間，晶粒尺寸呈現(xiàn)出一個逐漸增大的過程，且當(dāng)溫度超過550℃以后晶粒尺寸急劇增大。由放熱峰的面積可以估算出單一晶化相α-Fe(Si)納米晶相的體積分?jǐn)?shù)約為12％左右。
　　 非晶合金Fe69Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75的飽和磁化強(qiáng)度隨退火溫度升高先增大后減小，450℃時最大，為7900Oe；540℃最小，為4400Oe。矯頑力在490℃以下較小，在510℃時，突然大幅度增加，非晶的軟磁性