Fe基非晶软磁合金熔体的结构转变及其结构遗传性研究

Fe-based amorphous soft magnetic alloys have a broad range of applications in electrical and electronic devices due to their excellent soft magnetic properties. Some studies suggest the existence of structural transitions in the melts of Fe-based alloys. In such case, the thermal histories of the melts have much influence on the properties of quenched amorphous ribbons. So far, the structural origin and the dynamical mechanism of the transitions in the melts, the influence of superheating degree and isothermal time of the melts on the properties of amorphous ribbons are still not clear. In this project, by using high temperature NMR technic and other additional methods, the issues mentioned above in Fe78Si9B13 melt will be studied, the mechanism of the inheritance in the melt of Fe-based amorphous soft magnetic alloys will be revealed. This project will provide important implications for solving unsteady product quality issues of Fe-based soft magnetic ribbons made in our country.

Fe基非晶软磁合金由于具有优异的软磁性能在电子电力器件领域具有广阔的应用前景。已有的实验表明：Fe基非晶合金熔体中存在结构转变，因此，熔体的热历史将影响淬态非晶条带的性质。但目前熔体转变的结构诱因仍不清楚，转变的动力学机制尚不明确，过热度、保温时间等熔体热处理参数对淬态非晶结构的影响规律和机制尚未被揭示。本项目拟以Fe78Si9B13非晶软磁合金为研究对象，采用高温NMR技术和其他辅助手段研究熔体转变的结构诱因及其动力学机制，并在以上研究基础上有针对性地研究过热度、保温时间对淬态非晶结构的影响，揭示熔体对淬态非晶结构及性质的遗传规律和机制，为解决我国Fe基非晶软磁合金条带生产中存在的质量不稳定问题提供重要科学指导。

Fe基非晶软磁合金由于具有优异的软磁性能在电子电力器件领域具有广阔的应用前景。已有的实验表明：Fe基非晶合金熔体中存在结构转变，因此，熔体的热历史将影响淬态非晶条带的性质。但目前熔体转变的结构诱因仍不清楚，转变的动力学机制尚不明确，过热度、保温时间等熔体热处理参数对淬态非晶结构的影响规律和机制尚未被揭示。本项目以Fe基非晶软磁合金为研究对象，采用高温NMR技术和其他辅助手段研究熔体中可能存在的结构转变，为揭示熔体对淬态非晶结构及性质的遗传规律和机制，为解决我国Fe基非晶软磁合金条带生产中存在的质量不稳定问题提供重要科学指导。. 在本研究中，我们对Fe46Co30Mo3.5P10C4B4Si2.5非晶合金熔体的微观原子局域结构随温度的演化进行了研究，对其中潜在的液体结构转变进行了研究；对非晶合金Au49Ag5.5Pd2.3Cu26.9Si16.3的合金熔体的微观结构和动力学随温度的演化规律进行了研究，对熔体的热历史对合金熔体局域原子结构的影响规律进行了研究。. 在FeCo基非晶合金熔体中。成功获取了31P原子核的NMR信号，测量了其自旋晶格弛豫时间，获得了shift随温度的变化曲线，结果表明该曲线符合居里-外斯定律，在所探测的温区内，并未发现熔体的液体结构转变，这可能是由于实验温区仍不够高。这些实验结果填补了国际上采用NMR方法研究Fe基合金熔体的空白。为未来采用激光加热高温NMR系统在更高温区内深入地研究Fe基非晶合金熔体奠定了基础。. 对非晶合金中两两元素之间具有较大的负混合焓的Au基体系进行了系统研究，结果发现：Au基非晶合金熔体在液相线温度以上并不均匀，存在几十个纳米尺度的微观相分离；熔体的热历史对熔体的微观相分离影响很大；此外，从不均匀熔体加热至均匀熔体时，存在较长时间的缓慢弛豫。直接探测到非晶合金熔体中存在的微观结构相分离，并发现热历史对熔体不均匀性的重要影响规律。这将为后续研究系统的研究非晶合金体系的熔体结构遗传性提供了重要的指导。