Fe-Zr-B 系纳米晶材料的微结构和磁性

项目批准号： 59771018

北京科技大学　朱逢吾^*、张瑗

　　Fe-Zr-B系纳米晶软磁材料的饱和磁化强度达1.5T，高于Fe-Si-B-Nb-Cu 系，是很有发展潜力的纳米晶材料。然而，该材料的纳米晶结晶化机理并不十分清楚。本项目的目的是在原子尺度上研究Fe-Zr-B 初晶化机理，在此基础上研究第四添加元素（如Cu, Si, Al, Au 等）影响软磁性能的微观机理，为提高现有Fe-Zr-B系纳米晶材料的软磁性能，设计新型高性能纳米晶软磁材料奠定基础。

●Fe-Zr-B 中加入少量Cu 可进一步细化纳米晶，明显提高其导磁率，降低其矫顽力。原子探针研究结果表明，晶化前存在富Cu 原子团簇，它们为α-Fe 提供形核位置。（图1）

●Fe-Zr-B 合金中加入Si 可调整其磁致伸缩系数λs（图2）。原子探针结果表明，在α-Fe 的形核和长大期间，Si 原子被从α-Fe 中排出，进入非晶相。Si 的加入使α-Fe 的体积分数下降，因而使λs 增加。Si 含量为4% 时，λs=0。

1 Y. Zhang, F. Zhu, et al. “Effect of gold addition on the nanostructure of amorphous Fe-Zr-B” ,J. Mater. Res. 2000, Jun vol 15, 1271-1279.

2 Y. Zhang, F. Zhu, et al. “Influence of small Cu addition on the crystallization of amorphous alloys Fe-Zt-B” ,Science in China (E) 1998, vol 41, 535-542.

3 Y. Zhang, et al. “Partitioning of Si in a Fe87Zr7Si4B2 nanocrystalline soft magnetic alloy”, Appl. Phys. Lett. 1996 vol 69, 2128-2130.

工程与材料科学部、国际合作局 主办
数理科学部、化学科学部 协办