摻Co Sendust合金的微結(jié)構(gòu)和磁性能研究.pdf

1、Sendust合金由于具有良好的軟磁性能以及低廉的價格,工業(yè)上廣泛用作磁頭和磁芯材料的制造,但是也存在工作溫度低、高頻性能不佳等缺點(diǎn).本文在調(diào)整合金配方的基礎(chǔ)上,采用熔體快淬技術(shù)并改變球磨工藝和熱處理溫度,獲得了具有高工作溫度和優(yōu)良高頻性能的納米晶摻Co-Sendust合金. 使用快淬法制得了(Fe<,l-x>Co<,x>)<,85>Si<,9.6>Al<,5.4>(wt﹪)(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)合金

2、快淬帶,經(jīng)高能球磨獲得扁平化程度良好的微粉,球磨粉在氮?dú)獗Ｗo(hù)下退火處理獲得了最佳的軟磁性能.運(yùn)用SEM、XRD、VSM和MTG等方法系統(tǒng)研究了經(jīng)不同工藝處理的樣品的微觀結(jié)構(gòu)、軟磁性能和居里溫度.采用復(fù)合粘結(jié)技術(shù)制備了摻Co-Sendust合金/樹脂環(huán)狀材料,運(yùn)用阻抗分析儀系統(tǒng)測試了不同粉末樣品制備的環(huán)狀樣品的高頻性能. XRD結(jié)果表明,快淬帶呈兩相結(jié)構(gòu):在無序α-Fe相的基礎(chǔ)上有部分DO<,3>相析出,Co添加會促使無序相從α-

3、Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe(Co).球磨有利于晶粒的細(xì)化,同時也引起了合金內(nèi)部DO<,3>相向無序相轉(zhuǎn)變.球磨20 h后,DO<,3>相衍射峰完全消失.使用SEM觀察了合金材料的表明形貌,確定具有最佳扁平度的球磨時間為70 h;熱處理促使球磨粉內(nèi)部無序α相向有序DO<,3>相轉(zhuǎn)變,隨著熱處理溫度的升高,材料DO<,3>相衍射峰越來越明顯,長程有序度越來越高. 球磨是合金內(nèi)部應(yīng)變急劇增大的過程,極大地惡化了材料的軟磁性能,矯頑力從8.67

4、5 Gs[(Fe<,0.85>Co<,0.15>)<,85>Si<,9.6>Al<,5.4>合金快淬帶]急劇增大到29.099 Gs[(Fe<,0.85>CO<,0.15>)<,85>Si<,9.6>Al<,5.4>合金磁粉經(jīng)70 h球磨];退火有利于內(nèi)應(yīng)力的消除以及矯頑力的減小,材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度也會有所增加,這主要是由兩方面因素引起的:無序相向有序相的轉(zhuǎn)變以及長程有序度的提高.球磨70 h,經(jīng)773 K退火30 min后的(Fe<

5、,0.85>Co<,0.15>)<,85>Si<,9.6>Al<,5.4>合金磁粉的飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到129.8 Am<'2>/kg.更高的退火溫度以及更長的保溫時間對材料的性能并不會產(chǎn)生太大的影響.Co添加極大地提高了材料的居里溫度:當(dāng)Co含量為0時,材料的居里溫度約為740 K,而當(dāng)Co含量增加到0.20時,居里溫度上升到1000 K.快淬帶由于在其厚度與長度方向上晶粒尺寸成分分布不一樣,從而引起了不同方向上軟磁特性的差異,平行于快淬

6、面的方向上具有更好的軟磁性能. 系統(tǒng)對比了球磨工藝以及Co含量對Co摻雜Sendust合金高頻性能的影響.Fe<,l-x>Co<,x>)<,85>Si<,9.6>Al<,5.4>合金磁粉的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實(shí)部μ＇和虛部μ＂在高頻范圍內(nèi)都維持一個比較穩(wěn)定的值,是高頻抗電磁干擾的良好基體材料.使用Co含量x=0.15,球磨70 h,在773 K下退火30 min的磁粉制成的同軸圓環(huán)樣品,其截止頻率達(dá)到1.154 GHz.球磨70 h樣品