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预退火时间对Fe80.

8B10P8Cu1.2 非晶合金微结构及磁性能的影响 曹成成 范珏雯 朱力 孟洋 王寅岗 Effects of relaxation time on local structural and magnetic properties of Fe80.8B10P8Cu1.2 amorphous alloy Cao Cheng-Cheng Fan Jue-Wen Zhu Li Meng Yang Wang Yin-Gang 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica, 66,

167501 (2017) DOI: 10.7498/aps.66.167501 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.66.167501 当期内容View table of contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2017/V66/I16 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 基于电子顺磁共振的锶铁氧体磁特性研究 Study on magnetic properties of strontium ferrite based on the technology of electron paramagnetic res- onance 物理学报.2015, 64(10):

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227501 http://dx.doi.org/10.7498/aps.62.227501 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 66, No.

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167501 预退火时间对Fe80.8B10P8Cu1.2非晶合金微结构及 磁性能的影响? 曹成成 范珏雯 朱力 孟洋 王寅岗? (南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 210016) (

2017 年5月10 日收到;

2017 年6月7日收到修改稿 ) 研究了预退火时间对 Fe80.8B10P8Cu1.2 非晶合金微结构及磁性能的影响. 穆斯堡尔谱研究表明: 在660 K 的预退火温度下, 随着预退火时间的增加, Fe 原子不断富集, 非晶基体中的类 Fe3B 化学短程有序结构 向类 FeB 结构转变, 并且非晶基体中 Fe 第一近邻壳层中 Cu 原子的逐渐脱离以及 Fe-P 配位键数量的明显减 少可间接表征 CuP 团簇的形成过程. 同时, 本研究通过调节预退火时间来调控非晶基体中 CuP 团簇和 Fe 团 簇的数量, 促进后续退火晶化过程中 α-Fe 纳米晶相的析出, 并细化纳米晶尺寸, 从而获得综合磁性能更加优 异的非晶/纳米晶软磁合金. 关键词: 结构弛豫, 穆斯堡尔谱, 化学短程有序结构, 软磁性能 PACS: 75.50.Cy, 75.50.Bb, 76.80.+y, 81.40.Rs DOI: 10.7498/aps.66.167501

1 引言近年来, 铁基非晶/纳米晶软磁合金以其特殊 的双相复合结构、 优异的软磁性能、 高效的制备工 艺和广阔的应用前景, 成为促进产品向高效节能、 小型轻量化方向发展的关键材料 [1?4] . 为进一步优 化铁基非晶/纳米晶合金的软磁性能, 研究者们主 要通过调控合金成分和改善退火工艺, 例如 Yang 等[5] 调控 FeMoPC 非晶合金中的 Mo 含量, 而Xia 等[6] 调控FeCBCu合金的晶化预退火温度, 均使相 应合金的性能得到明显提升. 针对纳米晶化机制与 宏观磁性能关系的研究也已经取得了重大进展, 例如Makino 等[7] 通过调控 FeSiBPCu 非晶合金中的 Cu和P的含量, 形成适量的CuP富集区, 可以在晶 化退火过程中有效促进纳米晶细化, 优化其软磁 性能. 在退火纳米晶化处理过程中, 结构弛豫是发生 在非晶晶化之前必不可少的过程, 而结构弛豫又分 为拓扑短程有序结构和化学短程有序结构的变化. 拓扑短程有序结构的变化主要是由于结构弛豫初 期淬态非晶合金中残余内应力和过剩自由体积的 排出引起的, 而化学短程有序结构变化的主要原因 是结构弛豫过程中原子受热扩散引起中心原子近 邻结构的重排 [8] . 非晶合金基体中近邻原子尺度上 的差异为纳米晶化过程提供了不同的晶化环境, 从 而影响 α-Fe纳米晶的析出及长大过程. 目前, 关于 铁基非晶在晶化之前的 Fe 中心原子近邻尺度上的 演变机制及其对磁性能的影响鲜有报道. 由于能量分辨率高, 穆斯堡尔谱仪能够精确 地探测原子核能级的变化, 是获得 Fe 中心原子核 周围局部结构信息的有效手段. 因此, 穆斯堡尔谱 被广泛地应用于探究铁基非晶在结构弛豫以及纳 米晶化过程中 Fe 原子核周围化学环境的变化. 近 年来, 非晶合金的穆斯堡尔谱研究取得了丰硕的 成果, 例如, Babilas 和Kadziolka-Gawel [9] 发现不 ? 国家自然科学基金 (批准号: 51571115)、 江苏省 六大人才高峰 项目 (批准号: 2015-XCL-007) 和江苏高校优势学科建设工程资助 的课题. ? 通信作者. E-mail: [email protected] ?