多元微合金对FeNiPB系超微晶软磁材料的影响

多元微合金对FeNiPB系超微晶软磁材料的影响

论文题目: 多元微合金对FeNiPB系超微晶软磁材料的影响

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 申轶

导师: 吴炳尧,李凡,黄海波

关键词: 微合金,机械合金化,非晶晶化,磁性能

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 采用正交实验设计方法研究了复合添加二元微合金Cu、Nb对FeNiPB系合金磁环组织结构和磁性能的影响。实验中以机械合金化法制备Fe65-x-yNi15CuxNbyP14B6 (x=0.5,1,1.5; y=1,2,3)非晶粉体,粉体经压制和适当热处理可获得纳米晶磁环。建立理论模型解释了微合金Cu、Nb对FeNiPB系非晶磁环晶化过程的影响。作者认为Cu元素的添加使得晶化过程开始前非晶基底成分不均,出现弥散分布的富Fe区,从而促进α-Fe晶粒形核核心的形成,而Nb元素因原子尺寸较大可抑制α-Fe晶粒的长大,在两者的共同作用下可获得非晶基底上弥散分布微细纳米晶的显微组织。实验结果表明,对FeNi(Cu,Nb)PB非晶磁环而言,当微合金Cu、Nb相对加入量比值等于1:2时,可获得比较理想的晶化效果,同时,磁环也具有较佳的软磁性能。固定Cu、Nb元素含量,采用类似方法研究了三元微合金Al、Cu、Nb对Fe62-zNi15AlzCu1Nb2P14B6 (z= 1,2,4,8)纳米晶合金组织结构和磁性能的影响。结果表明,微合金Al的加入促使磁环中α-Fe纳米晶粒长大,磁环的磁导率随Al加入量的增加而减小,矫顽力先增大后减小且在Al加入量为4%时达到最大值。当Al的加入量为2%时,FeNi(Al,Cu,Nb)PB合金有望成为一种优良的矩磁材料。分析了工艺因素对FeNiPB系材料磁性能的影响。研究认为防止粉体制备过程中的氧化,力求压制磁环的高致密度,以及制定适当的热处理工艺方案是确保获得高性能纳米晶软磁材料的关键因素。

论文目录:

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 软磁材料的分类与发展

1.2.1 金属软磁材料

1.2.2 铁氧体软磁材料

1.2.3 非晶态软磁材料

1.2.4 纳米晶(超微晶)软磁材料

1.3 机械合金化法简介

1.3.1 机械合金化法回顾

1.3.2 机械合金化法原理

1.3.3 非晶材料的机械合金化法制备

1.3.4 纳米晶(超微晶)的机械合金化法制备

1.3.5 机械合金化法的特点

1.4 本课题的研究内容与意义

第二章 实验方案与实验装置

2.1 实验方案

2.1.1 非晶、纳米晶软磁材料的制备方案选择

2.1.2 粉体成分的确定

2.1.3 实验工艺过程

2.1.4 机械合金化法制备过程中球磨参数的选择

2.1.5 粉体压制与热处理工艺的参数选择

2.2 实验装置

2.2.1 实验主要使用的仪器、设备

2.2.2 实验使用的试剂与简单工具

2.2.3 实验使用的粉体原料

2.3 主要实验装置原理介绍

2.3.1 串联等效电路的交流磁导率测量原理

2.3.2 振动样品磁强计(VSM)磁性能测量原理

第三章 工艺因素对FeNiPB 系软磁材料组织结构及磁性能的影响

3.1 机械合金化工艺的影响

3.1.1 过程控制剂在MA 过程中的作用

3.1.2 机械合金化干、湿磨法的比较

3.2 压制工艺的影响

3.2.1 磁性粉体成形方法介绍

3.2.2 影响块状非晶、纳米晶成形质量的因素

3.2.3 块状合金压制工艺的确定

3.2.4 块状合金密度对磁性能的影响

3.3 热处理工艺的影响

3.3.1 热处理的分类

3.3.2 热处理对FeNiPB 系软磁材料组织结构与磁性能的影响

3.4 本章小结

第四章Cu、Nb 微合金对FeNiPB 系软磁材料组织结构及磁性能的影响

4.1 不同成分FeNi(Cu,Nb)PB 系合金磁环的制备

4.1.1 不同成分FeNi(Cu,Nb) PB 合金粉体MA 制备结果对比

4.1.2 不同成分FeNi(Cu,Nb) PB 合金磁环压制结果对比

4.2 Cu、Nb 微合金对FeNi(Cu,Nb)PB 系软磁材料热处理后显微组织的影响

4.2.1 不同Cu,Nb 含量的合金磁环热处理工艺的制定及其依据

4.2.2 Cu、Nb 微合金在FeNi(Cu,Nb)PB 系合金结晶过程中的效用分析

4.2.3 Cu、Nb 微合金对FeNiP(Cu,Nb)B 系非晶合金晶化过程影响的理论模型

4.2.4 Cu、Nb 不同添加量对FeNi(Cu,Nb)PB 系合金微观组织的影响规律

4.3 Cu、Nb 微合金对FeNi(Cu,Nb)PB 系软磁材料磁性能的影响

4.3.1 磁性能与微观结构的关系

4.3.2 超微晶软磁材料磁性能与其晶粒尺寸的关系

4.3.3 Cu、Nb 对FeNi(Cu,Nb)PB 系合金磁性能的影响

4.4 本章小结

第五章 微量Al 对FeNi(Al,Cu,Nb)PB 系软磁材料的组织结构及磁性能影响

5.1 不同成分FeNi(Al,Cu,Nb)PB 系合金磁环的制备

5.2 不同成分FeNi(Al,Cu,Nb) PB 合金磁环热处理与微观组织的变化

5.3 不同Al 含量对FeNi(Al,Cu,Nb)PB 系磁环磁性能的影响

5.3.1 FeNi(Al,Cu,Nb)PB 系磁环性能随Al 含量和热处理工艺的变化规律

5.3.2 Al 对磁性能变化的影响规律及其成因

5.4 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

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发布时间: 2007-06-11

参考文献

  • [1].铁钴基软磁材料的制备及磁性能的研究[D]. 姜少宁.太原科技大学2009
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