Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của việc thay thế Ni cho yếu tố Si đến các tính chất nhiệt và từ tính mềm của hợp kim nanocrystalline Fe73.5NixSi15.5-xB7Nb3Cu1
Tóm tắt
Hợp kim nanocrystalline Fe73.5NixSi15.5-xB7Nb3Cu1 đã được tổng hợp nhằm cải thiện hiệu suất tần số cao mà không làm giảm độ từ trường bão hòa (Bs). Phân tích nhiệt và vi cấu trúc cho thấy việc thay thế Ni thúc đẩy sự kết tủa của giai đoạn α-Fe(Ni)(Si) ban đầu. Sau khi ủ thích hợp, các dải hợp kim với sự bổ sung Ni nhỏ rõ ràng sở hữu các tính chất từ tính mềm tổng hợp tốt hơn, bao gồm độ từ kháng thấp từ 0.34–0.51 A/m và độ thẩm từ hiệu quả cao từ 23,000–56,000 trong một dải nhiệt độ ủ rộng từ 510 °C đến 590 °C. Độ từ trường bão hòa (Bs) được cải thiện rõ rệt từ 1.21 T lên 1.43 T, do hàm lượng Ni từ tính ferromagnetic và mật độ tăng lên. Đo lường sự giãn nở nhiệt cho thấy tất cả các hợp kim được nghiên cứu đều có hiệu ứng Invar rõ rệt và khả năng giãn nở nhiệt thấp, với sự giảm nhẹ khi thêm Ni sau khi kết tinh, điều này ám chỉ đến độ biến đổi từ tuyệt đối bão hòa nhỏ hơn. Các lõi từ tính nanocrystalline doped Ni cũng thể hiện đặc trưng tần số cao tốt hơn, bao gồm độ thẩm từ tương đối cao và tổn thất lõi thấp trong vùng tần số cao.
Từ khóa
#hợp kim nanocrystalline #từ tính mềm #hiệu ứng Invar #độ bão hòa #tần số caoTài liệu tham khảo
Y. Yoshizawa, S. Oguma, and K. Yamauchi, J. Appl. Phys. 64, 6044 (1988).
K. Suzuki, A. Makino, A. Inoue, and T. Masumoto, J. Appl. Phys. 70, 6232 (1991).
M.A. Willard, D.E. Laughlin, and M.E. McHenry, J. Appl. Phys. 84, 6773 (1998).
A. Makino, H. Men, T. Kubota, K. Yubuta, and A. Inoue, Mater. Trans. JIM 50, 204 (2009).
D. Azuma, N. Ito, and M. Ohta, J. Magn. Magn. Mater. 501, 166373 (2020).
M.E. McHenry, M.A. Willard, and D.E. Laughlin, Prog. Mater. Sci. 44, 291 (1999).
J. Petzold, Scr. Mater. 48, 895 (2003).
F.P. Wan, A.N. He, J.H. Zhang, J.C. Song, A.D. Wang, C.T. Chang, and X.M. Wang, J. Electron. Mater. 45, 4913 (2016).
A.D. Wang, M.X. Zhang, J.H. Zhang, H. Men, B.L. Shen, S.J. Pang, and T. Zhang, Chin. Sci. Bull. 56, 3932 (2011).
J. Zhou, Q.Q. Wang, X.D. Hui, Q.S. Zeng, Y.W. Xiong, K.B. Yin, B.A. Sun, L.T. Sun, M. Stoica, W.H. Wang, and B.L. Shen, Mater. Design 191, 108597 (2020).
X.D. Fan, Y.T. Tang, Z.X. Shi, M.F. Jiang, and B.L. Shen, AIP Adv. 7, 056107 (2017).
X.B. Zhai, Y.G. Wang, L. Zhu, H. Zheng, Y.D. Dai, J.K. Chen, and F.M. Pan, J. Magn. Magn. Mater. 480, 47 (2019).
X.J. Jia, Y.H. Li, L.C. Wu, and W. Zhang, J. Alloys Compd. 822, 152784 (2020).
K. Yamauchi, and T. Mizoguchi, J. Phys. Soc. Jpn. 39, 541 (1975).
K. Hono, D.H. Ping, M. Ohnuma, and H. Onodera, Acta Mater. 47, 997 (1999).
Z.Q. Zhang, P. Sharma, and A. Makino, J. Appl. Phys. 112, 103902 (2012).
X.D. Fan, M.F. Jiang, T. Zhang, L. Hou, C.X. Wang, and B.L. Shen, J. Non-Cryst. Solids 533, 119941 (2020).
R. Parsons, J.S. Garitaonandia, T. Yanai, K. Onodera, H. Kishimoto, A. Kato, and K. Suzuki, J. Alloys Compd. 695, 3156 (2017).
X.D. Fan, T. Zhang, M.F. Jiang, W.M. Yang, and B.L. Shen, J. Non-Crystal. Solids 503–504, 36 (2019).
Y. Han, and Z. Wang, J. Non-Cryst. Solids 434, 92 (2016).
X.D. Fan, F.L. Zhu, Q.Q. Wang, M.F. Jiang, and B.L. Shen, Appl. Microsc. 47, 29 (2017).
G. Herzer, IEEE Trans. Magn. 26, 1397 (1990).
G. Hezer, Acta Mater. 61, 718 (2013).
K.G. Pradeep, G. Herzer, P. Choi, and D. Raabe, Acta Mater. 68, 295 (2014).
M. Ohnuma, K. Hono, S. Linderoth, J.S. Pedersen, Y. Yoshizawa, and H. Onodera, Acta Mater. 48, 4783 (2000).
E. Lopatina, I. Soldatov, V. Budinsky, M. Marsilius, L. Schultz, G. Herzer, and R. Schäfer, Acta Mater. 96, 10 (2015).
A.E. Clark, and H.S. Belson, Phys. Rev. B 5, 3642 (1972).
S. Ishio, M. Takahashi, Z. Xianyu, and Y. Ishikawa, J. Magn. Magn. Mater. 31–34, 1491 (1983).
Q. Hu, J.M. Wang, Y.H. Yan, S. Guo, S.S. Chen, D.P. Lu, J.Z. Zou, and X.R. Zeng, Intermetallics 93, 318 (2018).
G. Kumar, M. Ohnuma, T. Furubayashi, T. Ohkubo, and K. Hono, J. Non-Cryst. Solids 354, 882 (2008).
C.L. Zhao, A.D. Wang, S.Q. Yue, T. Liu, A.N. He, C.T. Chang, X.M. Wang, and C.T. Liu, J. Alloys Compd. 742, 220 (2018).
H.X. Li, Z.C. Lu, S.L. Wang, Y. Wu, and Z.P. Lu, Prog. Mater. Sci. 103, 235 (2019).
J.H. Zhang, F.P. Wan, Y.C. Li, J.C. Zheng, A.D. Wang, J.C. Song, M.Q. Tian, A.N. He, and C.T. Chang, J. Magn. Magn. Mater. 438, 126 (2017).
H.Y. Xiao, Y.Q. Dong, A.N. He, H. Sun, A.D. Wang, H. Li, L. Liu, X.C. Liu, and R.W. Li, J. Magn. Magn. Mater. 478, 192 (2019).
Y. Yoshizawa, and K. Yamauchi, Mater. Trans. JIM 31, 307 (1990).