微量稀土对FeCoNiBSiNb系块体非晶合金形成能力及磁性能的影响研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ponny2006
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本文采用铜模吸铸工艺成功制备了一系列的FeCoNiBSiNb和添加微量稀土元素的FeCoNiBSiNbRe(Re=Dy,Tb,Y)系块体非晶合金,并采用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)测试块体非晶合金的结构、热学性能和磁性能。分析了不同Fe/Co、Ni/Co比例和添加稀土元素(Dy,Tb,Y)对FeCoNiBSiNb系合金玻璃形成能力(GFA)、热力学稳定性及磁性能的影响。主要得到了以下的研究结果:(1).(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4(x=0.5,0.6,0.7,0.8)合金中,当Fe/Co比例从5:5增加到7:3时,可获得2mm非晶合金棒,且随着Fe含量的增加,非晶合金的热稳定性降低;过冷液相区宽度△Tx减小,非晶合金的玻璃形成能力下降;但其饱和磁化强度呈增加。(2).在FeCoBSiNb合金中用Ni替代部分Co,(Fe0.5Co1-xNix)72B19.2Si4.8Nb4(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)时,可制备出2mm的非晶合金棒,但不能获得3mm非晶合金棒。随Ni含量的增加,热稳定性先增加,后逐渐减小;△Tx逐渐减小,合金的玻璃形成能力下降;且饱和磁化强度下降。(3).(FexCo1-xNi0.1)72B19.2Si4.8Nb4(x=0.5,0.6,0.7)合金中,Ni含量不变,当x=0.5,0.6,即Fe/Co比例为5:4和6:3时,可以获得直径为2mm的非晶合金棒;且随Fe含量的增加,Tx、Tp和△Tx均减小,表明非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力下降;但其饱和磁化强度提高从94.9emu/g提高到108.1emu/g。(4).(Fe0.5Co0.5)72B19.2Si4.8Nb4添加稀土Y(1at.%~6at.%),添加Y 1at.%~6at.%均未获得直径3mm非晶合金棒。其中添加4at.%Y更有利与合金的玻璃形成能力提高。(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4合金添加稀土Y 4at.%,即[(Fe1-xCox)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]96Y4(x=0.5,0.6,0.7,0.8),Fe/Co比例从5:5增加到7:3时,可获得2mm非晶合金棒。随Fe含量的增加,热稳定性降低;△Tx呈减小趋势,FeCoBSiNbY合金的玻璃形成能力下降;但其饱和磁化强度呈上升趋势。(5).在(Fe0.5Co0.4Ni0.1)72B19.2Si4.8Nb4合金中分别添加Dy(1at.%~3at.%)、Tb(1nt.%~3at.%)和Y (1at.%~6at.%),只有添加1at.%Dy的[(Fe0.5Co0.4Ni0.1)0.72B0.192Si0.048Nb0.04]99Dyl合金获得直径3mm的非晶合金棒。(Fe0.5Co0.4Ni0.1)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金中添加1at.%的Dy后,△Tx增大,但其饱和磁化强度从94.9emu/下降到89.1emu/g。表明添加1at.%的Dy提高了(Fe0.5Co0.4Ni0.1)72B19.2Si4.8Nb4非晶合金的玻璃形成能力的同时,也降低了合金的饱和磁化强度。(6)(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4合金中添加稀土Dy、Tb、Y前后,非晶合金(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4及(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4Re(Re=Dy,Tb,Y)的饱和磁化强度均随Fe含量的增加而增大;与未添加稀土元素相比,添加一定量的稀土元素Dy、Tb、Y后,非晶合金的饱和磁化强度均有一定程度的下降;添加稀土元素Dy、Tb、Y后的相同Fe/Co比例的(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4Re(Re=Dy,Tb,Y)非晶合金的饱和磁化强度相差不是很大。
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