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本文研究了Fe67Co10-xNd3NbxB20(x=0~10%)合金的非晶形成能力、晶化行为、静态软硬磁性能。用DSC、DTA、XRD和Mossbauer谱等实验手段研究了合金的结构和晶化;用过冷液相区(△T)、Turnbull判据、γ判据评估了合金的非晶形成能力;用冲击法、Faraday磁天平和PM强磁脉冲磁测计测量了合金的静态磁性能。实验表明:
Fe-Co-Nd-Nb-B合金具有良好的非晶形成能力,Nb可以有效地提高合金的非晶形成能力;过冷液相区判据和γ判据表明,Nb含量为6%时,非晶合金具有最高的热稳定性。
Fe-Co-Nd-Nb-B非晶合金具有良好的软磁性能,Fe67Co10Nd3B20非晶合金在886kA/m磁场下可得到132.01emu/g的比磁化强度,Fe67Co6Nd3Nb4B20非晶合金有最小矫顽力为3.48A/m;非晶合金在低于玻璃转变温度40K退火40分钟后,磁性得到改善,Fe67Co10Nd3B20非晶合金最大比磁化强度可提高到157.34emu/g,Fe67Co6Nd3Nb4B20非晶合金矫顽力可降低到0.271A/m。研究Nb对软磁性能的影响发现,Nb会明显降低饱和磁化强度值,也可使矫顽力有所降低。
通过Mossbauer谱研究表明,非晶合金退火后超精细磁场的增加导致了磁性的提高;Fe-Co-Nd-B非晶合金中加入Nb原子,会减小铁磁性原子3d层电子密度,从而导致同质异能移的减小。
Fe-Co-Nd-Nb-B非晶合金在973K左右退火后,能析出纳米尺度的硬磁相Nd2(Fe,Co)14B,使合金具有良好的硬磁性能,当Nb含量增加到4~6%时,显示出最佳的硬磁性能,其中内禀矫顽力iHc和最大磁能积(BH)m都出现最大值,最佳磁性参数为:Br=0.8~0.9T,iHc=122.58kA/m,(BH)m=33.23kJ/m3,Ms=1.1~1.2T。非晶合金完全晶化后,由于纳米晶粒的长大,硬磁性能明显降低。