铁基金属玻璃磁性能的研究

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1、摘婪摘要近些年来，铁基金属玻璃作为一种新型材料因具有优良的磁性能而倍受人们的关注。本文对含有稀土元素的三种铁基金属玻璃Fe64C07Zr6Nd3820、Fe67C095Nd3Dyo5820和(Fe735Sil3589CulNb3)96Dy4在退火前后的磁性能进行了研究分析，并对铁基大块金属玻璃(Fe50C050)72820Si4Nb4的磁性能及传感性能进行了研究和探讨。本论文主要：I：作包括三个方面：(1)利用单辊技术制备了F864C07Zr6Nd3820、Fe67C095Nd3Dy05820和(Fe735Sil3589CulNb3)

2、96Dy4三种铁基合金条带，采用铜模注射成功制各出了直径为2mm的杆状(Fe50C050)72820Si4Nb4大块金属玻璃(BMG)：采用铜模吸铸法则成功制备出了外径2mm、内径1．2rain的管状(Fe50C050)72820Si4Nb4BMG；借助x射线衍射分析(XRD)证实Fe64c07Zr6Nd3820、Fe67C095Nd3Dyo5820和(FesoCoso)72820Si4Nb4均为金属玻璃结构，而(Fe735s垴589CulNb3)96Dy4则为玻璃基体上力f卜一定体积的a．Fe相双相纳米晶结构；差示扫描量4&“(DS

3、C)分析得到Fe64C07Zr6Nd3820、Fe67C095Nd3Dyo5820和(FesoCoso)72820Si4Nb4的过冷液相区宽度△咒(=瓦一咒)分别为67K、43K和140w．磁性能检测结果得到Fe64CoTZr6Nd3820、Fe67C095Nd3Dyo5820和(FesoC050)72820Si4Nb4均具有良好的软磁性能，其饱和磁感应强度(B。)f10值分别为1．29、126和1．25T，矫顽力(丘)的值分别为63、10．4和3．2A／m。(2)铁基大块金属玻璃(FesoC050)72820Si4Nb4在传感器中的

4、应用；传感器近些年来得到了广泛的应用，随着人们对传感器性能的要求越来越高，传统磁芯坡莫合金已不能满足同益对其高精度、好的稳定性需要，于是本文就针对这一问题采用铁基BMG(FesoCo50)72820Si4Nb4作为磁芯与坡莫合金进行比较，结果表明，在相同条什下采用(Fe50C050)72820Si4Nb作为磁芯的传感器灵敏度都比坡莫合金的要高近3倍，而且铁损更小，稳定性更好；这样，就为传感器的微型化发展提供了材料基础。另外，利用电磁理论基础，将环形铁基金属玻璃(Fe50C050)72820Si4Nb4用作互感器的磁芯，可以相略测出其磁

5、导率，为对Yl：发新的铁基金属玻璃以作为传感器磁芯有重要的指导意义。并且还研究了退火前后铁基金属玻璃(FesoCo。。)72820Si4Nb4磁导率的变化。(3)借助于磁力显微镜(MFM)、X射线衍射(XRD)及透射电子显微(TEM)技术对三科t铁基金属玻璃Fe64C07Zr6NdlB，n、Fe67C095Nd3Dyo5820和(Fe73sSin589CulNb3)96Dy4在退火后的磁性区域结构进行了研究分析，得到随着退火温度的逐渐升高，软磁性能逐渐减弱，硬磁性能加强，在发生纳米晶化后，将会发生软、硬磁相交换耦合作用；其中Fe64C

6、07Zr6Nd3820金属玻璃在形成纳米晶体相后，其磁性能发生了由软磁向硬磁的显著变化，在L=1150K时，退火360s完全晶化后，其最大磁能积高达llkJ／m3；II摘监而对Fe67C09sNd3Dyo5820则在903K退火600s磁能积最大为72kJ／m3，这样就为通过非晶晶化法得到综合磁性能优良的双相纳米晶提供了一个崭新的途径。对(Fe735Sil3589CulNb3)96Dy4合金我们利用单棍技术就基本得到了该成分的纳米晶，而且通过580。C退火10min热处理之后得到非常漂亮的由旺一Fe(Si)2lll米晶晶粒和玻璃相界面

7、所组成的铁基纳米软磁材料。关键词：铁基金属玻璃；磁性能；纳米晶；传感器；磁力显微镜；交换耦合111ABSTRACTFe—basedmetallicglassasanexvtypematericalhasbecomemoreandmoreattractivetopeoplebecauseitexhibitsexcellentmagneticproperties，recently．Inthispaper，themagneticpropertieswasinvestigatedforFe64CovZr6Nd3820，Fe67C09sNd3D

8、y0sB20and(re73sSil3589CulNb3)96Dy4allwhichcontainReelement、Additionally,themagneticpropertiesandtheworkcharact