非晶合金因具有优异的软磁性能,一直以来受到广泛的关注。随着现代科技的快速发展,材料的应用环境日益严苛,因此对其性能的要求也在不断提升。铁基非晶纳米晶软磁材料具有低矫顽力、低磁、高饱和磁感应强度及超高的磁导率等特点,使其在电力电子、新能源汽车和高速电机等关键技术领域中得到广泛的应用。然而,铁基非晶纳米晶软磁材料的玻璃形成能力与饱和磁感应强度之间存在一定的相互制约关系,即材料的饱和磁感应强度越高,玻璃形成能力的可能性越降低。
日前,广东工业大学杨元政教授团队、松山湖材料实验室张博研究员团队采用铜锟甩带快淬工艺,成功制备了高铁含量的Fe基非晶纳米晶合金(Fe0.8Co0.2)87-xSi1B12Yx(x=0—20),同时研究了Y元素的添加量对该合金玻璃形成能力、晶化行为及退火前后磁性能的影响。相关研究成果以“Y元素添加对FeCoSiB合金玻璃形成能力与磁性能的影响”为题在《材料研究与应用》上发表。

研究人员采用铜辊甩带快淬方法制备了一系列(Fe0.8Co0.2)87-xB12Si1Yx(x=0—20)合金薄带,考察了元素Y添加对该合金玻璃形成能力、晶化行为和磁性能的影响。结果表明:Y元素添加使(Fe0.8Co0.2)87-xB12Si1Yx(x=0—20)合金的玻璃形成能力增强,在x<3时形成纳米晶合金,x≥3时形成完全的非晶合金,Y元素的添加使合金第一、二次晶化起始温度差ΔT达到189K,改善了合金的热稳定性和纳米晶形成能力;淬态(Fe0.8Co0.2)86B12Si1Y1合金薄带的Bs为1.7T、Hc为114.9 A∙m-1,经过退火后该合金最高Bs可达到1.88T,而淬态(Fe0.8Co0.2)82B12Si1Y5合金薄带的Hc可降低到6.0 A∙m-1;添加Y能有效地提高FeCoBSi合金的玻璃/纳米晶形成能力,新合金表现出优异的软磁性能。

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