机械合金化制备Fe-Co-C系非晶合金粉末及磁性能研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xpzcz1992
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材料结构的非晶化、纳米化是磁性材料发展的新方向。非晶态的磁性材料不仅具有优异的磁性能外,还具有优异的机械性能、化学性能等优点,从而引起材料工作者极大的研究兴趣。在此之前,非晶材料一般采用合金熔体或气体快速冷凝法制备,而且只能形成条带状的非晶态合金薄片。近年来机械合金化(Mechanicalalloying,简称MA)以室温下高能球磨的方式,开辟了制备非晶粉末的新途径。由于MA法所需设备简单,易于工业化生产,得到的非晶粉末易于成型,为制备和开发大块非晶材料成为可能。本文采用不同的球磨条件(即材料的原子配比、球磨时间和球料比),对Fe、Co、C混合粉末进行球磨,试图制备出Fe-Co-C系非晶态合金粉末,并用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对粉末的结构、磁性能进行了研究,主要结果如下:(1)Fe-Co-C系混合粉末可以通过机械合金化法形成一定量的非晶相。(2)根据Fe-Co-C三元合金系的机械合金化相变特点,其过程可以划分为四个阶段:物理破碎阶段,固溶扩散阶段,非晶化的形成阶段和碳化物析出阶段。因此,Fe-Co-C三元合金系非晶化的形成机制是层扩散机制。(3)高强度的机械合金化条件有利于非晶的形成;三种混合元素的原子尺寸差别越大,非晶态合金的形成倾向越大。(4)Fe-Co-C系合金粉末在两种不同的球磨条件下(球料比分别为40:1和80:1),成分为Fe60Co20C20合金粉末的矫顽力最小,即损耗最小,软磁性能最好。(5)球磨过程中Fe40Co40C20合金粉末的矫顽力主要受晶粒尺寸的影响,矫顽力的变化趋势为随时间的增加先增大后减小,并且球磨100小时后粉末的软磁性能最好。(6)不同原子配比的Fe-Co-C系合金粉末均表现出球磨能量越高,软磁性能越好的趋势。
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