《鈷基磁敏非晶合金非晶形成能力和塑性變形能力研究》是依託東南大學，由王倩倩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鈷基磁敏非晶合金非晶形成能力和塑性變形能力研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王倩倩
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鈷基磁敏非晶合金兼具近零磁致伸縮、超高磁導率、高電阻率、極低矯頑力等特性，是在電子、通訊等行業套用前景廣闊的一種新型材料，但如何在保持磁敏特性的同時，提高其非晶形成能力和塑性變形能力目前尚未解決。本項目以Mo元素和稀土元素摻雜調控鈷基磁敏非晶合金的綜合性能為主線，以微觀結構同步輻射分析為基礎，以期探索發現兼具優異軟磁性能、大非晶形成能力和高塑性的鈷基磁敏非晶合金。同時研究Mo元素和稀土元素摻雜前後合金局域原子結構，利用同步輻射微觀結構分析解釋Mo元素和稀土元素摻雜對合金非晶形成能力以及塑性變形能力的影響。
結題摘要
鈷基非晶合金由於具有優異的軟磁性能，大的非晶形成能力及超高強度而受到廣泛關注，然而其室溫變形能力較差，限制了其套用。本項目在課題組前期探索的具有大非晶形成能力及優異軟磁性能的CoFeBSiNb非晶合金體系中，通過適量添加與Fe、Co具有正混合焓的Cu元素，以及具有大泊松比的Ni元素，提高了該鈷基非晶合金系的室溫塑性變形能力。利用X射線衍射（XRD）、同步輻射XRD、差示掃描量熱儀（DSC）、電子萬能試驗機、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、球差校正電鏡、振動樣品磁強計（VSM）及交直流磁滯回線測量儀等設備分析了非晶合金的原子結構、熱學性能、力學性能、斷裂形貌及磁學性能等。研究表明，Cu、Ni的添加促使非晶基體中生成第二相納米顆粒，與受力時產生的剪下帶相交，導致剪下帶的分枝，產生二級剪下帶，這些剪下帶彼此相交，阻礙樣品的進一步變形直到斷裂，導致了樣品巨觀塑性的提升。此外， Cu元素的適量添加可以提高合金的原子堆積密度，從而提高合金的強度。本項目成功製備了兼具大非晶形成能力、優異力學及軟磁性能的[(Co0.7Fe0.3)0.68B0.219Si0.051Nb0.05]99.5Cu0.5非晶合金。其臨界直徑達4.5 mm，強度為4400 MPa，室溫壓縮塑性為2.5 %，飽和磁感應強度達0.73 T，矯頑力為1.32 A/m，進一步促進了鈷基非晶合金的大規模工業套用。
