高硼FeNbB非晶合金的软磁性能

随着Si 含量的增高而减低,这可能是因为合金的固有频率增高而引起的δ值减低之故。(4)Al 2Si 合金的减振特性受硅晶粒晶界总长度L 比Si 含量的影响更大,微细硅晶粒均匀分散的组织对于提高减振性能很有效。(文　凡取自《粉体および粉末冶金》,1999,46(7):715)

大块非晶合金的开发

1988年以来发现Mg 基、Ln 基、Zr 基、Fe 基、Pd 2Cu 基、Ti 基以及Ni 基等许多合金系,都能够以011～数百K/s 的一般冷却速度冷凝而形成非晶相。因为能以比传统非晶合金最高可慢7个数量级之多的低临界冷却速度来获得非晶合金,所以可采用各种铸造法来制取最大厚度可达100mm 的块状非晶合金。合金非晶化可获得极高的强度性能,用合模法制得的Zr 2Al 2Ni 2Cu 系和Zr 2Ti 2Al 2Ni 2Cu 系非晶合金的抗拉强度σt 为1700～1850MPa 、弹性模量E 为78～92GPa ,σt 随着E 的增高而增高,要比商用晶态Z 合金(≈830MPa )高1倍以上,而E 值要比σt 相同的晶态合金高2倍。

1975年发现Fe 2P 2B 和Fe 2Si 2B 系非晶合金优越的软磁特性,此后广泛深入地研究了Fe 基和Co 基非晶合金的软磁性,进入80年代之后软磁非晶合金便获得了实际应用。但当时还只能以超过105K/s 的高冷却速度

生产厚度<50

μm 的薄带。根据过冷液体稳定化的三条经验法则,开发了Fe 2(Al ,G a )2(P ,C ,B ,Si )系和(Fe ,Co )2(Zr ,Nb )2(Mo ,W )2C 系软磁非晶合金,这些合金系可用铜模铸造法制得非晶,前者厚度约2mm ,后者约为6mm 。Fe 2(Al ,G a )2类金属系非晶合金的磁特性:饱和磁化强度(I s )111～115T ,矫顽力(H c )2～6A/m ,磁导率(μe )在1kHz 下高达20000,磁致伸缩(λs )为28～38×

1026。近年来,开发成功利用非晶合金的纳米晶化获得Fe 3B +α2Fe +Nd 2Fe 14B (或Pr 2Fe 14B )复相合金,其最大磁能积约为90kJ/m 3,是很有发展前途的硬磁材料。今后,Ti 基、Al 基、Mg 基块状非晶合金作为高比强度材料,Fe 基和Co 基非晶合金作为新型磁性材料,在基础研究和实用化方面可望获得重大进展。(光　明取自《素形材》,1999,40(5):5)

高硼Fe 2Nb 2B 非晶合金的软磁性能

迄今所发现的软磁Fe 基和Co 基非晶合金有Fe 2P 2C ,(Fe ,Co )2P 2B 、

(Fe ,Co )2Si 2B ,(Fe ,Co )2(Cr ,Mo ,W )2C ,(Fe ,Co )2Zr ,(Fe ,Co )2Hf 、

(Fe ,Co )2(Zr ,Hf ,Nb )2B 系,其中熔体旋淬(Fe ,Co )2类金属非晶条带,以及溅射法制取的(Fe ,Co )2(Zr ,Hf )2B 非晶薄膜作为软磁材料已获得实用化,但这两类非晶合金并不具备很宽的过冷液

相区(>30K ),所以其玻璃化转变冷却速度要求在105K/S 以上,并且只能形成厚度≤50

μm 的非晶材料。近年来发现B 浓度增高至20%(原子)以上的(Fe ,Co )2(Zr ,Hf )2B 系合金和Fe 2Nb 2B 系合金具有50K 以上的过冷液相区,所以玻璃转化冷凝速度很低。为此,研究了具有大过冷液相区的Fe 2Nb 2B 系非晶合金的成分范围、软磁性能和热稳定性及其对化学成分的依赖关系。

研究用的合金是由纯铁、纯铌和纯硼晶体的混合物在氩气氛中进行电弧熔化制得的,并用熔体旋淬法在

氩气保护下制得快淬带材。利用Cu 2K

α辐射X 光衍射法和透射电镜检验非晶组织。采用振动样品磁强计和B —H 曲线扫描仪分别测定饱和磁化性能和矫顽力。用阻抗分析仪在1kHz 至10MHz 频率范围内测量磁导率,运用电容法评价在最高外加磁场为115T 下的磁致伸缩。

研究结果表明:(1)Fe 2Nb 2B 三元系合金能在含Nb2%～14%、B10%～35%很宽的成分范围形成非晶合金。(2)过冷液相区ΔT x (晶化温度T x -玻璃化温度T g )随着合金中B 和Nb 含量的增高而显著增大,Fe 62Nb 8B 30的ΔT x 最大71K 。然而Co 62Nb 8B 30的ΔT x 却减小为38K ,Ni 62Nb 8B 30合金则不能非晶态化。(3)通过单一放热反应发生Fe 62Nb 8B 30非晶合金的晶化,同时析出α2Fe 、Fe 2B 和FeNb 2B 2相。(4)Fe 62Nb 8B 30非晶合金具有很好的软磁性能,其饱和磁化强度(I s )为0168T ,矫顽力(H c )为216A/m ,在1kHz 下的磁导率μe 为19300,磁致伸缩λs 小为717×1026。这种非晶合金的高μe 和低H c 性能,作为性能优异的新型软磁合金是颇具吸引力的。(国　文取自《Mater Trans J IM 》,1999,40(7):643)

加少量B 的块状非晶FC20(Fe 2C 2Si )铸铁

块状非晶合金即使在晶化处理以后也仍然非常脆,这主要是由于析出了大量化合物所致。如果能够获得—04—金属功能材料 2000年