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纵向磁场退火对纳米晶合金磁性能的影响

作　者: 江林
导　师: 王治
学　校: 天津大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 纳米晶合金 纵向磁场退火 感生单轴各向异性 μ_i-T曲线
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 54次
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内容摘要


本文研究了不同磁场和不同温度退火后(Fe1-xCox)73.5Cu1Nb3Si13.5B9（x=0、0.25、0.5、0.75）和(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb2V1Si13.5B9纳米晶合金的软磁性能,着重分析了纵向磁场退火对合金静态磁性和高温磁性的影响。纵向磁场退火在合金中感生出一单轴各向异性,与磁晶各向异性和磁弹性各向异性相比,该单轴各向异性对合金磁性能起主导作用。文章中对比分析了真空退火和纵向磁场退火对合金性能的影响。研究表明:纵向磁场退火对纳米晶软磁材料有显著影响,通过控制其退火参数可以调制材料的磁滞回线形状,改善材料的磁性参数。例如,磁场退火使材料的剩磁比增大,对于410℃、1500A/m交流磁场退火后的(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb2V1Si13.5B9合金,其矫顽力Hc从相同温度真空退火后的9.41A/m下降到3.16A/m。通过测量初始磁导率随温度的变化（即μi-T曲线）,研究了不同Co含量、退火温度及磁场退火对材料高温磁性的影响。结果表明,Co替代材料中的Fe使室温初始磁导率有所下降,材料的室温初始磁导率随着退火温度的增大而增大,而μi-T曲线形状的起伏变化与材料的结构和非晶相磁性变化密切相关。文章还研究了60℃/min、120℃/min和360℃/min三种不同磁场退火降温速率和居里温度附近不同温度加磁场退火对纳米晶合金磁性能的影响。当降温速率为120℃/min,磁场有最好的退火效果。同时实验还证明在居里温度以上加磁场,磁场退火效果比居里点下加磁场效果要好。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-20
  1.1 引言  7-8
  1.2 合金的交换耦合机制  8-13
    1.2.1 Herzer 扩展的各向异性理论  8-11
    1.2.2 Hernando 的有效各向异性模型  11-13
  1.3 磁场退火机制和磁场退火的发展与应用  13-17
    1.3.1 磁场退火机制  13-16
    1.3.2 磁场退火的发展与应用  16-17
  1.4 本文研究意义与主要内容  17-20
    1.4.1 本文研究目的和意义  17-18
    1.4.2 本文的主要内容  18-20
第二章 样品制备和实验方法  20-33
  2.1 样品制备  20-22
    2.1.1 非晶合金的制备  20-21
    2.1.2 纳米晶合金样品的制备  21-22
  2.2 晶化温度的测量-差示扫描量热法  22-23
  2.3 高温磁性的测量  23-25
    2.3.1 测量装置  23
    2.3.2 测量原理  23-24
    2.3.3 测量步骤  24-25
  2.4 静态磁性的测量  25-28
    2.4.1 NIM-20005 软磁直流磁性能测量系统简介  25-26
    2.4.2 测量步骤  26-28
  2.5 纵向磁场退火装置  28-33
    2.5.1 纵向磁场退火装置简介  28-32
    2.5.2 纵向磁场退火实验步骤  32-33
第三章 纵向磁场退火对合金静态磁性的影响  33-51
  3.1 纳米晶合金的退火温度的选择  33-36
  3.2 纳米晶(Fe_(1-x)Co_x)_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9 合金的静态磁性  36-45
    3.2.1 不同退火方式对(Fe_(1-x)Co_x)_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9 合金磁滞回线形状的影响  36-39
    3.2.2 纵向磁场退火对(Fe_(1-x)Co_x)_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9 静态磁性参量的影响  39-45
      3.2.2.1 纵向磁场退火对饱和磁感应强度 Br 的影响  39-40
      3.2.2.2 纵向磁场退火对剩磁比 Br/Bs 的影响  40-41
      3.2.2.3 纵向磁场退火对矫顽力 Hc 的影响  41-42
      3.2.2.4 纵向磁场退火对最大磁导率μ m 的影响  42-44
      3.2.2.5 纵向磁场退火对最大磁导率 μm 的影响  44-45
  3.3 纳米晶 (Fe_(0.5)Co_(0.5))_(73.5)Cu_1Nb_2V_1Si_(13.5)B_9 合金的静态磁性  45-48
    3.2.1 纵向磁场退火对(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(73.5)Cu_1Nb_2V_1Si_(13.5)B_9静态磁性参量的影响  45-46
    3.2.2 V 替 Nb 对磁场退火效果的影响  46-48
  3.4 不同纵向磁场退火参数对对退火效果的影响  48-51
第四章 纵向磁场退火对合金高温磁性的影响  51-63
  4.1 Co 含量对材料初始磁导率的影响  51-54
  4.2 退火温度对材料初始磁导率的影响  54-59
  4.3 有无磁场退火对材料初始磁导率的影响  59-63
第五章 结论  63-64
参考文献  64-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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