納米晶軟磁發(fā)展范文

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作為發(fā)展納米晶軟磁材料而言，最值得關心的主要有以下兩個問題：(1)是否可在Co基非晶基體上形成有較大體積分數(shù)的單一晶相的納米晶結(jié)構(gòu)；(2)是否具有優(yōu)良的或有特色的軟磁性能。對這兩個問題目前尚不能作出滿意的回答。

Makino等研究了一系列不同(Si+B)含量的Co基非晶合金的晶化，所用試樣為(Co6.94Fe0.06)100-x-ySixBy。他們也研究了用少量過渡族元素M代替Co對晶化行為的影響，所用試樣為(Co70.5－xFe4.5MxSi10B10(M=V,Nb,Ta,Cr,Mo，W，Mn)。發(fā)現(xiàn)少量M的替代有以下作用：(1)使晶粒細化；（2)提高晶化溫度；(3)使兩階段的晶化過程變?yōu)橐粋€階段的晶化過程。其中以Nb和Ta所起作用最強。但未發(fā)現(xiàn)任何一種合金可在晶化時形成單一晶相的納米晶。

Quintana等用Vitrovac6025作實驗，發(fā)現(xiàn)該合金在693K退火可達到很高的磁導率，并且從電子衍射及透射電鏡得出，在該溫度退火40min以上便可明顯出現(xiàn)納米晶。Betancourt等用同樣的合金在673K退火10min，用電子衍射觀察到晶化，晶化相為α-Co,β-CO，Co2B及Co3B。Gonzalez等對Vitrovac6025非晶合金在673K及723K退火不同時間后的磁性及磁致伸縮進行了研究，認為在673K退火的合金中存在納米晶相(α-Co)及非晶相，他用小角磁化矢量轉(zhuǎn)動(SAMR)方法測量了試樣的磁致伸縮值，認為測得的值是由晶相和非晶相的磁致伸縮按體積百分比組合成的。換言之，從磁致伸縮的測量可進而佐證試樣是由納米晶和非晶組成。何開元等對相同的成分的非晶合金在不同溫度退火后試樣的結(jié)構(gòu)、磁性等進行了研究，XRD測定結(jié)構(gòu)的工作不支持上述結(jié)果。實驗表明，即使在733K長時間退火合金仍為非晶態(tài)。

Serebryakov等疇究了Co基非晶合金中晶化行為，特別注意Fe或其它元素加入Co-Si-B合金中對晶化產(chǎn)物的影響。所研究的合金有Co78.5Si12.5B9，Co78.5Si12.5B9+3wt%Fe，Co72Fe4.5Si12.5B9.5等。他們發(fā)現(xiàn)，對于不含F(xiàn)e的Co-Si-B非晶合金，在開始晶化時可形成單一的hep晶相(ε-Co為基的固溶體)，而不能形成bcc單一晶相。但如在Co-Si-B合金中加入少量Fe，則在初晶晶化時可以形成bcc單一晶相。他們并仔細研究了(Co77Si13.5B9.5)100-x-yFexNby非晶合金系中由于Fe和Nb含量的變化對晶化行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)含F(xiàn)e為7at%,Nb為5at%的非晶合金，其晶化行為和“Finemet”相似，即在初晶晶化時可以在非晶相的基體上形成單一的bcc結(jié)構(gòu)的晶相，并且晶化相的bcc晶粒隨合金中的Nb含量的增加而減小，當Nb含量從2at%增加到5at%時，晶粒直徑從約20nm減小到約11nm。