Nb和Si元素对提高纳米晶带材抗氧化能力研究.pdfVIP

李广敏 等：Nb和 Si元素对提高纳米晶带材抗氧化能力研究 Nb和 Si元素对提高纳米晶带材抗氧化能力研究 李广敏 ，卢志超 ，李德仁 ，倪晓俊 ，李 准 ，冯 硕 (1．中国钢研科技集 团，北京 100081；2．安泰科技股份有限公司 研发中心，北京 100081) 摘 要： 采用 SEM 和 XRD 等手段分析 了 Fe。 将两种带材在空气中灼烧 3s，灼烧温度约 600℃，将灼 Cu1B12Si4Nbl与 Fe7 Cu1B7Sil5_5Nb3纳米 晶合金 带 烧后 的带材分别采用 JM-6380LV 扫描 电镜和 D／ 材在空气中灼烧后 的晶化产物和氧化产物；通过降低 MAX一2400射线分析仪对带材进行微观组织 、元素半 Nb和 Si元素含量，提 高Fe和 B元素的含量 ，虽然使 定量和晶化产物分析。采用 DSC差示扫描热量法测 Fe。。CuB SiNb 纳米晶合金具有 高饱和磁感应强度 定 Fe82Cu1B12Si4Nb1和 Fe73．5Cu1B7Si15l5Nb3非 晶合 和低的矫顽力，但却降低 了它的非 晶形成和抗氧化 能 金的晶化温度 。 力。根据K．Hono等采用原子探针法观察到的在 晶化 3 结果与讨论 过程中各元素分布情况，提 出了一个晶化过程模型，通 过模型分析 了纳米晶合金的抗氧化能力的原 因；随着 将淬态 的Fe82Cu1B12Si4Nb1与 Fe7 Cu1B7Sil5_5 晶化过程推进 ，残余非晶相 中Nb元素含量增加，使得 Nb。合金带材在空气 中灼烧 3s后 ，对带材进行了成分 残余非晶相 区的晶化 温度提 高，同时发挥限制晶体长 半定量分析。 大 的作用 。 灼烧后的Fe。CuB SiNb合金如图1所示呈黑 关键词 ： 非晶和微 晶金属材料学科；纳米 晶合金 ；晶 色与褐色 ，具有 明显 的脆性。SEM分析显示 ，能谱 中 化温度：抗氧化性 含有明显的O量峰强 ，微弱的Si量峰强 ，没有 Cu和 中图分类号 ： TG139 文献标识码 ：A Nb元素的峰。说明600oC空气 中灼烧时，O原子容易 文章编号：1001—9731(2012)030305—04 与带材中的金属元素发生氧化反应 ，带材抗氧能力弱 。 1 引 言 非晶和纳米晶材料具有低损耗和高磁导率被应用 于变压器 、电动机 、电感器器件和功率电子器件 ；目前 已工业生产 的FINEMET合金 虽然具有低 的矫顽力 和损耗 ，但饱和磁感只有 1．24T；随着工业应用 中对 电 动机功率和变压器激磁功率要求 的不断提高 ，对软磁 纳米晶合金 的饱和磁感要求也在提高 ，近年 ，K．Hono 等_1报道 了 Fe CuB SiNb 具有高饱和磁感 1．78 T，低矫顽力 3．2A／m，在频率为 400Hz、工作磁感 1T 和频率 1000Hz、工作磁感 1T，损耗分别为 1．3和 4． 4W ／kg；但是 ，关注 Fe。2CuB：SiNb具有高饱和磁感 和低损耗的同时，低 的 si、Nb元素含量也影响了纳米 晶合金的抗氧化性 ；关于 Si、Nb元素含量 的变化对合 金抗氧化性 的影响，至今未见报道 ，本文就 Fe。。CuB SiNb与 Fe3_5CuBSi Nb。纳米晶合金对 比，分析 EnergylkeV Nb、Si元素对纳米晶合金抗氧化性 的影响。 图1 Fe82CuB2SiNb 在 空气 中灼烧 3s后的SEM 分析 2 实验方法 Fig 1M elt—spunFe82CulB12Si4Nb1ribbon alloyana— 实验采用 99．9 的Fe，99．97 Cu，99．55％Si， lyzedbySEM methoda{terburning