内容简介
本书聚焦于软磁材料铁基非晶纳米晶领域,深入探讨了元素掺杂对铁基非晶纳米晶合金铁磁矩影响机理及软磁性能的调控研究。书中详细研究了添加可以提高铁磁矩的元素Ga和Ge、类金属元素Si和P,揭示了铁的磁矩演变机理,即Fe与各元素之间存在电子转移的现象,并利用这种电子转移效应开发了新型的铁基非晶纳米晶合金。通过成分调控对其进行性能优化,探讨了不同元素的添加和替换对合金非晶形成能力、热稳定性、非晶纳米晶结构和软磁性能的影响,并通过第一性原理模拟计算了铁的磁矩。
目录
目 录 1 绪 论1.1 非晶合金的概述 1.1.1 非晶合金的发展 1.1.2 非晶合金的制备方法 1.1.3 非晶合金的形成条件 1.1.4 非晶合金的成分设计准则1.2 非晶纳米晶软磁合金概述 1.2.1 非晶纳米晶合金的发展 1.2.2 非晶纳米晶合金的制备方法1.3 铁基非晶纳米晶结构模型及与磁性能的关系 1.3.1 G.Herzer模型 1.3.2 A.Hernado模型 1.3.3 K.Suzuki模型1.4 合金元素对非晶纳米晶软磁合金性能的影响 1.4.1 铁磁性元素(Fe、Co、Ni) 1.4.2 类金属元素(Si、B、C、P等) 1.4.3 贵金属元素(Cu、Ag、Au等) 1.4.4 大半径尺寸元素(Nb、Zr、Mo、V等)1.5 第一性原理模拟计算 1.5.1 第一性原理的理论基础 1.5.2 模拟计算软件介绍1.6 研究现状及应用 1.6.1 目前铁基非晶纳米晶合金的应用 1.6.2 目前铁基非晶纳米晶合金存在的问题2 实验方案及表征测试2.1 实验方案和内容2.2 材料制备 2.2.1 配料 2.2.2 熔炼母合金 2.2.3 单辊甩带 2.2.4 热处理工艺2.3 分析表征 2.3.1 X射线衍射分析仪 2.3.2 差式扫描量热仪 2.3.3 X射线光电子能谱 2.3.4 透射电子显微镜 2.3.5 振动样品磁强计 2.3.6 阻抗分析仪 2.3.7 直流软磁测量装置3 Si元素对FeGaGeB(Si)合金组织结构和软磁性能的影响3.1 引言3.2 FeGaGeB(Si)合金的非晶形成能力和热稳定性研究3.3 FeGaGeB(Si)合金的软磁性能研究3.4 α-Fe(Ga, Ge, Si)结构与磁性的第一性原理计算 3.4.1 模型与计算方法 3.4.2 α-Fe的结构与性能 3.4.3 Ga、Ge、Si原子置换α-Fe超晶胞的结构与性能3.5 本章小结4 Ga、Ge含量对FeGaGeBCu合金的热力学性能、微观结构和软磁性能的影响 494.1 引言494.2 GaGe含量对FeGaGeBCu合金非晶形成能力和热稳定性的研究494.3 GaGe含量对FeGaGeBCu合金组织结构的影响514.4 GaGe含量对FeGaGeBCu合金软磁性能的影响544.5 Fe76Ga5Ge5B13Cu1合金的非等温晶化动力学研究564.6 升温速率对Fe76Ga5Ge5B13Cu1合金组织结构和软磁性能的影响634.7 保温时间对Fe76Ga5Ge5B13Cu1合金软磁性能的影响654.8 本章小结665 P掺杂对FeGaGeB(P)Cu合金组织结构和软磁性能的影响675.1 引言675.2 P含量对FeGaGeBPCu合金非晶形成能力和热稳定性的研究675.3 退火温度对FeGaGeBPCu合金结构的影响685.4 P含量对FeGaGeBPCu合金软磁性能的影响695.5 Fe76Ga5Ge5B6P7Cu1合金的非等温晶化动力学研究715.6 升温速率对Fe76Ga5Ge5B6P7Cu1合金软磁性能的影响775.7 本章小结786 磁性元素掺杂对FeNiBCu(Ga)和FeGaGeBCu(M)合金组织和性能的研究816.1 引言816.2 添加Ga对FeNiBCuGa合金非晶形成能力和热稳定性的研究816.3 退火温度对FeNiBCuGa合金组织结构的影响836.4 退火温度对FeNiBCuGa合金软磁性能的影响856.5 高铁含量Fe80Ga3Ge3B13-xCu1(M)x淬态合金的结构和性能876.6 Fe80Ga3Ge3B10Cu1Zr3非晶纳米晶的结构和性能886.7 本章小结897 FeNiGa(Mo)B合金结构和软磁性能的分析917.1 前言917.2 合金的非晶形成能力和热稳定性917.3 退火后合金的结构和软磁性能937.4 中程有序结构的发现967.5 合金退火后的XPS分析977.6 合金结构演变分析997.7 本章小结99参考文献105