Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金在NaCl溶液中耐腐蚀性能

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态带材经腐蚀后，衍射图谱无明显变化，带材仍为非晶 溶液为无色透 明，浸 泡 １ｄ 后 溶 液 中 有 悬 浮 物 产 生，溶
由 图 １ 可 知 ，铸 态 带 材 衍 射 谱 为 漫 散 峰 ，表 明 为 非 晶态。退火后，在 ２θ 为 ４５．１、６５．７ 和 ８２．５°附 近 出 现 了明显的晶化衍射峰，说明带材部分晶化。 分析表明， 晶化相为 Ｆｅ３Ｓｉ相，对应的衍射 晶 面 为 （２２０）、（４００）和 （４２２）面。根据 ＸＲＤ 衍 射 图 谱，由 谢 乐 公 式 计 算 出 的 晶 粒 平 均 直 径 约 为 １５ｎｍ，表 明 晶 化 相 为 纳 米 晶 。 退 火
１ 引 言
３ 结 果 与 讨 论
自２０世纪８０年代 Ｙｏｓｈｉｚａｗａ等在非晶态合金的 基础上开 发 了 命 名 为 Ｆｉｎｅｍｅｔ的 铁 基 纳 米 晶 合 金 以 来，现已成为材料科学 研 究 领 域 的 热 点 之 一 。 ［１］ 铁 基 纳米晶软磁合金 由 于 具 有 较 高 饱 和 磁 感 应 强 度、高 磁 导率、低高频损 耗 和 低 矫 顽 力 等 特 ［２－４］ 点，广 泛 用 于 变 压器和 发 电 机 的 铁 心 材 料，压 力 传 感 器 和 场 传 感 器 中 。 ［５，６］ 由于铁基纳米晶材料应用广泛，它们经 常 需 要 在含氯化物和硫化物的潮湿工业环境或海洋环境中工 作［７］，容易产生大气腐蚀和点腐蚀，严 重 影 响 着 材 料 的 使用寿命而造成 经 济 损 失，同 时 也 制 约 了 纳 米 铁 磁 材 料的应用。并且 腐 蚀 行 为 会 改 变 材 料 的 结 构［８］，可 能 会影响其软磁 性 能。 因 此，对 铁 基 纳 米 晶 合 金 耐 腐 蚀 性能的研究就显得尤为重要。依据铁基纳米晶合金应 用 时 环 境 中 常 见 的 氯 离 子 浓 度，本 文 研 究 了 Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳 米 晶 合 金 在 ０．１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ 溶液中的耐腐蚀 性 能，这 对 其 在 实 际 工 作 环 境 中 的 应 用具有重要意义。
＊ 基金项目：国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 （９７３ 计 划 ）前 期 预 研 资 助 项 目 （２０１０ＣＢ６３５１１２）；国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
（６０９６１００１）；ＮＳＦＣ 联合基金资助项目（１１０７６０１６）
收 到 初 稿 日 期 ：２０１２－０４－１２
收 到 修 改 稿 日 期 ：２０１２－０８－２６
通 讯 作 者 ：朱 正 吼
作 者 简 介 ：胡 琴 （１９８９－ ），女 ，湖 北 仙 桃 人 ，在 读 硕 士 ，师 承 朱 正 吼 教 授 ，从 事 高 性 能 功 能 材 料 研 究 。
胡 琴 等 ：Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳 米 晶 合 金 在 ＮａＣｌ溶 液 中 耐 腐 蚀 性 能 研 究
磁导率μｅ 随腐蚀时间的增加而降低，腐 蚀 ３０ｄ后 在 频 率为５０Ｈｚ、１、１００ｋＨｚ时其有效磁导率μｅ 较腐 蚀 前 分 别下降３５．９％、３５．３％、２７．６％，矫 顽 力 Ｈｃ 由 腐 蚀 前
的０．７０９７Ａ／ｍ 增 加 到 １．１１７Ａ／ｍ，增 加 了 ５７．４％，磁
滞损耗Ｐｕ 由腐蚀前的１．８１９Ｊ／ｍ３ 增加到２．９９４Ｊ／ｍ３， 增加了６４．６％，腐蚀后 铁 基 纳 米 晶 合 金 软 磁 性 能 有 所
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２０１２ 年 第 ２１ 期 （４３）卷
Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳米晶合金在 ＮａＣｌ溶液中耐腐蚀性能研究＊
胡 琴，朱正吼，尹 镭
（南昌大学 材料科学与工程学院，江西 南昌 ３３００３１）
摘 要： 研 究 了 Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳 米 晶 合 金 在 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＮａＣｌ溶液中 的 耐 腐 蚀 性 能，及 对 其 软 磁
３．１ Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 合金带材物相分析 图 １ 为 Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 合 金 带 材 腐 蚀 前 后
ＸＲＤ 图谱。
图１ Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５ Ｂ９ 合 金 带 材 腐 蚀 前 后 ＸＲＤ 图谱
Ｆｉｇ １ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ａｌｌｏｙｓ ｒｉｂｂｏｎ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
０．２）μｍ 的 Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳 米 晶 合 金 薄 带。 将 纳米晶合金薄 带 绕 制 成 外 径 ３０ｍｍ，内 径 ２０ｍｍ 的 环 型磁芯，在真空退火炉中对磁芯进行晶化退火处 理，热 处 理 工 艺 为 ５５０℃ ×３０ｍｉｎ。 ２．２ 实 验 方 法
在室温下配置浓度为 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＮａＣｌ溶 液，将 铸态下带材和热处理 后 的 磁 芯 一 同 浸 泡 在 ＮａＣｌ溶 液 中。采用德国 Ｂｒｕｋｅｒ Ｄ－８ 型 Ｘ 射 线 衍 射 仪 对 试 样 进 行相结构分 析，ＶＨＸ－１００ ３Ｄ 高 景 深 显 微 镜 进 行 表 面 形貌分析，ＴＨ２８１６Ｂ 型 ＬＣＲ 数 字 电 桥 仪 测 量 磁 芯 的 电感量 Ｌｓ 值，ＭＡＴＳ－２０１０ＳＤ 软磁 直 流 测 试 装 置 测 试 纳米晶合金磁芯的直流软磁性能。
下降。
关 键 词 ： 铁 基 纳 米 晶 ；腐 蚀 ；软 磁 性 能
中 图 分 类 号 ： ＴＧ１３９．８
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１－９７３１（２０１２）２１－２９４２－０４
２ 实 验
２．１ 试 样 制 备 采用单 辊 快 淬 法 制 备 宽 （１０±０．２）ｍｍ，厚 （２７±
性能的 影 响。 实 验 结 果 表 明，Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９ 纳 米晶合金 经 ０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＮａＣｌ溶 液 腐 蚀 后 溶 液 中 有
橙色沉淀物产生，ＸＲＤ 测试表明铁 基 纳 米 晶 合 金 腐 蚀

后仍保留非晶纳 米 晶 双 相 结 构；铁 基 纳 米 晶 合 金 有 效