纳米晶软磁发展范文

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作为发展纳米晶软磁材料而言，最值得关心的主要有以下两个问题：(1)是否可在Co基非晶基体上形成有较大体积分数的单一晶相的纳米晶结构；(2)是否具有优良的或有特色的软磁性能。对这两个问题目前尚不能作出满意的回答。

Makino等研究了一系列不同(Si+B)含量的Co基非晶合金的晶化，所用试样为(Co6.94Fe0.06)100-x-ySixBy。他们也研究了用少量过渡族元素M代替Co对晶化行为的影响，所用试样为(Co70.5－xFe4.5MxSi10B10(M=V,Nb,Ta,Cr,Mo，W，Mn)。发现少量M的替代有以下作用：(1)使晶粒细化；（2)提高晶化温度；(3)使两阶段的晶化过程变为一个阶段的晶化过程。其中以Nb和Ta所起作用最强。但未发现任何一种合金可在晶化时形成单一晶相的纳米晶。

Quintana等用Vitrovac6025作实验，发现该合金在693K退火可达到很高的磁导率，并且从电子衍射及透射电镜得出，在该温度退火40min以上便可明显出现纳米晶。Betancourt等用同样的合金在673K退火10min，用电子衍射观察到晶化，晶化相为α-Co,β-CO，Co2B及Co3B。Gonzalez等对Vitrovac6025非晶合金在673K及723K退火不同时间后的磁性及磁致伸缩进行了研究，认为在673K退火的合金中存在纳米晶相(α-Co)及非晶相，他用小角磁化矢量转动(SAMR)方法测量了试样的磁致伸缩值，认为测得的值是由晶相和非晶相的磁致伸缩按体积百分比组合成的。换言之，从磁致伸缩的测量可进而佐证试样是由纳米晶和非晶组成。何开元等对相同的成分的非晶合金在不同温度退火后试样的结构、磁性等进行了研究，XRD测定结构的工作不支持上述结果。实验表明，即使在733K长时间退火合金仍为非晶态。

Serebryakov等畴究了Co基非晶合金中晶化行为，特别注意Fe或其它元素加入Co-Si-B合金中对晶化产物的影响。所研究的合金有Co78.5Si12.5B9，Co78.5Si12.5B9+3wt%Fe，Co72Fe4.5Si12.5B9.5等。他们发现，对于不含Fe的Co-Si-B非晶合金，在开始晶化时可形成单一的hep晶相(ε-Co为基的固溶体)，而不能形成bcc单一晶相。但如在Co-Si-B合金中加入少量Fe，则在初晶晶化时可以形成bcc单一晶相。他们并仔细研究了(Co77Si13.5B9.5)100-x-yFexNby非晶合金系中由于Fe和Nb含量的变化对晶化行为的影响。结果发现含Fe为7at%,Nb为5at%的非晶合金，其晶化行为和“Finemet”相似，即在初晶晶化时可以在非晶相的基体上形成单一的bcc结构的晶相，并且晶化相的bcc晶粒随合金中的Nb含量的增加而减小，当Nb含量从2at%增加到5at%时，晶粒直径从约20nm减小到约11nm。