Finemet型纳米晶软磁合金的双团簇特征与成分优化

作者：耿遥祥; 林鑫; 羌建兵; 王英敏; 董闯

来源：金属学报, 2017, 53(07): 833-841.

• Finemet纳米晶合金
• “双团簇”模型
• 成分设计
• 软磁性能

基于Finemet合金的成分及其非晶前驱体的晶化特征,提出了Finemet型合金的"双团簇"结构模型和团簇式成分,即Finemet合金的非晶前驱体可看作由2类团簇结构构成:一种为基于a-Fe（Si）有序固溶体（例如Fe3Si相）的[Si-Fe14](Cu1/13Si12/13)3弱稳定团簇结构;另一种为对应于Fe-B-Si-Nb系块体非晶合金的[（Si,B）-B2（Fe,Nb）8]Fe强稳定团簇结构。将2种团簇成分式按等比例混合,设计并制备了多个新成分合金。热分析和磁性测量结果表明,所有成分的非晶样品均显示多峰晶化特征,其中,[(Si0.8B0.2)-B2Fe7.2Nb0.8]Fe+[Si-Fe14](Cu1/13Si12/13)3(即Fe74B7.33Si15.23Nb2.67Cu0.77)非晶两晶化峰的峰间距(ΔTp=Tp2-Tp1)最大,约为192 K。该非晶样品在813 K等温退火60 min后获得典型的纳米晶/非晶复相结构,其饱和磁化强度Bs约为1.26 T,矫顽力Hc约为0.5 A/m,1 k Hz下的有效磁导率me约为8.5×105。新成分纳米晶合金的综合软磁性能均优于典型成分为Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3的已有Finemet纳米晶合金。

• 单位
  凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学; 大连理工大学; 材料科学与工程学院; 江苏科技大学