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FeZrNbB合金的磁性能研究王成军;于艳娟【摘要】Correlation analysis is a statistical method to describe the intimate level of correlation between two or more variables. This paper mainly discusses the correlation between the random vectors, and emphasizes on discussing the calculation processes of the population simple correlation coefficient, multiple correlation coefficient, canonical correlation coefficient, moreover, the relation of the generalized correlation coefficient and the above correlation coefficients.%采用单辊快淬法制备Fe81Zr9-xNbxB10（x=2,4,6）系非晶合金,并对该系非晶合金进行不同温度热处理.利用X射线衍射（XRD）和振动样品磁强计（VSM）测试合金的结构和磁性能.实验表明,α-Fe铁磁相析出的起始晶化温度随Nb含量的增加而升高.快淬态合金的比饱和磁化强度（Ms）随Nb含量的增加而减小.三种合金的Ms均随退火温度的升高而增大,这与铁磁和反铁磁的交换耦合作用有关.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】3页(P73-74,79)【关键词】非晶;快淬;磁性【作者】王成军;于艳娟【作者单位】吉林省产品质量监督检验院,吉林长春130022;长春市计量检定测试技术研究院,吉林长春130024【正文语种】中文【中图分类】TG139.8金属软磁材料在变压器设备、磁记录材料、电磁干扰屏蔽材料、磁性传感器等领域有着重要的应用价值，是工业生产的理想材料.在众多的软磁材料中，Fe-M-B(M=Zr、Hf、Nb）系合金以其优良的软磁性能引起了人们广泛关注.近年来，国内外科学家对FeZrNbB合金的结构、热稳定性等进行了大量的研究［1-4］.本文选取添加不同含量 Nb元素的Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）合金，对该系合金进行高温磁性能的研究.选用高纯度(纯度均大于 99.9%）的 Fe、Zr、Nb、B为初始原料，在Ar气氛下用高温电弧炉熔炼名义成分为Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）的铸态母合金，然后采用单辊快淬法制备合金条带，快淬速率为30 m/s.利用真空管式高温退火炉(OTF-1200X），在氩气保护下对三种非晶合金样品分别在300，450，530，570，600℃下进行40min等温退火处理.使用X射线衍射(XRD，D/max 2500/PC）测试分析样品的结构.利用振动样品磁强计(VSM，Lake shore M-7407）测量样品的磁性能.在500 Oe磁场下测得快淬合金的热磁曲线M(T），温度范围为室温到600℃.图1 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）系合金在快淬态时的XRD谱图.三种合金的XRD谱图均呈显的漫散射包，表明该系合金均处于非晶态.图2为Fe81Zr7Nb2B10和Fe81Zr5Nb4B10非晶合金在450℃，Fe81Zr3Nb6B10非晶合金在530℃退火后的XRD谱图.从图中可以看出析出的铁磁相为α-Fe.图3 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）非晶合金的热磁曲线M(T）.三种合金的磁化强度(M）均先呈现下降，然后一段温度范围内保持不变，最后呈上升的趋势.由于热运动，非晶合金的磁化强度随着温度的升高而下降，达到居里温度点后，非晶合金发生铁磁性向顺磁性的转变，由于非晶合金的居里温度低于合金的晶化温度，磁化强度降到最低(基本为零），然后一段温度范围内非晶合金处于顺磁性状态，直到加热温度达到非晶合金的晶化温度时，由于铁磁相的析出而使合金的饱和磁化强度增加.铁磁相析出起始晶化温度随着Nb含量的增加而升高.由于Nb元素熔点比Zr元素的熔点高，因此Nb含量的增加使非晶合金晶化需要更高的温度.图4 为 Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）非晶合金的比饱和磁化强度(Ms）随退火温度(Ta）的变化曲线.三种合金在快淬态时的Ms随着Nb含量的增加而减小.由于Zr、Nb原子磁矩与Fe原子磁矩成反向平行耦合［5-6］.Nb原子磁矩比Zr原子磁矩大，因此随着Nb含量的增加，反铁磁耦合作用加强，Ms减小.热处理后，三种合金的Ms随着退火温度的升高而增大.当退火温度高于晶化温度时，α-Fe相不断从非晶基体中析出，铁磁交换耦合作用不断增强.同时，Fe和Zr、Nb之间的反铁磁交换耦合作用也就不断减弱［7］，因此，三种合金的Ms随着退火温度的升高而增大.Fe81Zr9-xNbxB10(x=2，4，6）合金在快淬速率为30 m/s时形成非晶.在三种合金热磁曲线M(T）中，磁化强度(M）均先呈现下降，然后一段温度范围内保持不变，最后上升的趋势.由于Nb元素熔点比Zr元素的熔点高，因此α-Fe铁磁相析出的起始晶化温度随Nb含量的增加而升高.三种合金的Ms均随退火温度的升高而增大，这与α-Fe相不断析出，铁磁交换作用不断增强，反铁磁耦合作用减弱有关.【相关文献】［1］Huang H，Shao G，Tsakiropoulos P.Crystallization of the amorphousFe80Zr12B8alloy under controlled heating［J］.J.Alloys Comp.，2008，459(1-2）:185～190.［2］Folly W S D，Caffarena V R，Sommer R L，et al.Magnetic properties ofFe90Zr7B3ribbons studied by FMR and magnetization［J］.J.Magn.Magn.Mater，2008，320(14）:358 ～361.［3］Suzuki K，Kataoka N，Inoue A，et al.High saturation magnetization and soft magnetic properties bcc Fe-Zr-B alloys with ultrafine grain structure［J］.Mater.Trans JIM，1990，31(8）:743 ～746.［4］škorvánek I，Kováĉ J，Marcin J，et al.Annealing effects on the magnetic propertiesof nanocrystalline FeNbB alloys［J］.J.Magn.Magn.Mater.，1999，203(1-3）:226 ～228. ［5］贺淑莉，何开元.(Fe1-xCox）84Zr3.5Nb3.5B8Cu1非晶合金的高温和低温磁性［J］.金属功能材料，2002，9(3）:34 ～37.［6］詹文山，沈保根，赵见高.非晶态合金FeTmB的磁矩和居里温度［J］.物理学报，1985，34(12）:1613～1619.［7］Hu Y，Liu L，Chan K C，et al.The effect of crystallization on microstructure and magnetic properties of Fe61Co7Zr9.5Mo5W2B15.5bulk metallic glass［J］.Mater.Lett.，2006，60(8）:1080 ～1084.。
Fe基非晶合金在电场和压力作用下的纳米晶化和软
磁性能研究的开题报告
1.研究背景
随着信息技术的迅速发展，软磁性材料在信息存储、通讯、电力等
领域中得到广泛应用，而Fe基非晶合金因其良好的软磁性能，成为该领域应用的重要材料。
然而，Fe基非晶合金在应用过程中会出现磁滞损耗
较大的缺点，这严重制约了其应用范围。
近年来，通过电场和压力的作用，可以将Fe基非晶合金纳米晶化，从而大幅度提高其软磁性能。
因此，本研究旨在探究Fe基非晶合金在电场和压力作用下的纳米晶化及其对软磁性能的影响，为提高该材料的应
用性能提供理论指导。
2.研究内容
（1）通过分析Fe基非晶合金的结构特征，确定其纳米晶化的适宜
条件。
（2）通过电场和压力作用下，对Fe基非晶合金进行纳米晶化处理，并比较不同处理条件下的晶化效果。
（3）研究Fe基非晶合金纳米晶化对其软磁性能的影响，并对软磁
性能进行测试和分析。
3.研究方法
（1）物理学原理分析：通过对Fe基非晶合金的结构特征进行分析，确定其纳米晶化的适宜条件，为后续实验提供理论指导。
（2）实验设计：将Fe基非晶合金样品置于电场或加压条件下，探
究不同处理条件下的晶化效果。
纳米晶化后的样品将进行软磁性能测试。
（3）测试分析：利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等技术对样品的结构和形貌进行测试分析；利用磁滞曲线测试仪对
样品的软磁性能进行测试和分析。
4.研究意义
本研究对提高Fe基非晶合金的应用性能具有重要意义，有望通过纳米晶化技术，实现该材料在软磁性能方面的重大突破，为其在信息存储、通讯、电力等领域中的广泛应用开辟新的研究方向。
铁磁纳米晶结构的动态磁化特性及共振机理研究的
开题报告
一、研究背景
随着纳米技术的发展，铁磁纳米晶材料由于其独特的物理化学性质，已成为当前研究热点。
其中，铁磁纳米晶的动态磁化特性及共振机理研
究是铁磁纳米晶材料研究的重要方向之一。
由于铁磁纳米晶的尺寸较小，因此其具有高频、大磁阻抗、高灵敏度等特点，适用于磁性探测、高密
度存储器、微波器件等领域，因此对其动态磁化特性及共振机理的研究
具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究目的
本研究旨在对铁磁纳米晶的动态磁化特性及共振机理进行研究，探
究其磁化动力学过程，为进一步探索铁磁纳米晶材料的应用提供理论依据。
三、研究内容
1. 铁磁纳米晶的制备及表征：采用溶胶-凝胶法、物理气相沉积法等方法制备铁磁纳米晶，使用扫描电镜、X射线衍射、磁性测试等技术对所制备的样品进行表征。
2. 铁磁纳米晶的动态磁化特性研究：采用SQUID磁强计对样品进行磁性测试，探究铁磁纳米晶在磁场交变作用下的动态磁化过程。
3. 铁磁纳米晶的共振机理研究：采用自制的磁性测量系统进行高频
磁性测试，研究铁磁纳米晶在高频磁场作用下的共振机理。
四、研究意义
通过对铁磁纳米晶的动态磁化特性及共振机理进行研究，不仅可以深入了解铁磁纳米晶的磁学性质，也有助于探索铁磁纳米晶材料在高频电子领域的应用，为铁磁纳米晶材料的研究提供理论依据和技术支持。
纳米磁性材料的研究与应用纳米科技是当代研究热点之一，其广泛应用于生命科学、能源、材料科学等领域。
其中，纳米磁性材料作为一种具有特殊性质的纳米材料，被广泛地用于医学诊断、生物分析、环境修复等领域。
一、纳米磁性材料的概述纳米磁性材料是指颗粒大小在 1-100 纳米之间，具有磁性的材料。
它们具有单分散性、可控性、高比表面积和磁学/光学/电学等方面的特殊性质。
这些特殊性质是由于其尺寸、形状、晶体结构、表面活性和磁基团之间相互作用等因素的综合影响所导致的。
依据其组成和性质不同，可以将纳米磁性材料分为不同类型，如金属纳米粒子、氧化铁纳米颗粒、合金纳米颗粒、共轭高分子/纳米介孔复合物等。
二、纳米磁性材料的制备方法纳米磁性材料的制备方法多种多样，其中较常见的方法包括溶剂热反应法、凝胶燃烧法、水热法、微乳液法和溶胶-凝胶法等。
以氧化铁磁性材料为例，常见的制备方法如下：1. 溶剂热反应法：将铁离子和氧化剂在有机溶剂中进行反应，可以制备出分散性良好且颗粒大小均匀的氧化铁纳米颗粒。
2. 水热法：将铁离子和氢氧化钠在高温下反应，可以制备出纳米结晶体，通过后续处理方法分离得到纳米氧化铁颗粒。
3. 微乳液法：调整微乳液的温度和 pH 值，通过配位作用和凝胶化作用制备纳米铁氧体。
以上方法仅是其中的几种，不同制备方法对于纳米磁性材料的制备和性质有着不同的影响。
三、纳米磁性材料的应用1. 医学诊断纳米磁性材料由于其磁性和生物兼容性的特点，成为目前医学诊断领域研究的热点。
主要应用于拟诊和治疗。
例如，一个正在研究的磁共振图像增强的方法是通过将磁性荧光标记的纳米颗粒注入肿瘤或其他医学样本中，然后使用磁共振成像技术 (Magnetic Resonance Imaging)，以便诊断和定位疾病。
此外，还可以利用这些纳米材料跟踪带药的情况，实现精准医疗。
2. 生物分析在生物分析中，利用纳米磁性材料对生物分子进行捕获和可视化分析的方法成为一种新兴的关键技术。
科学技术S cience and technology 铁基纳米晶磁芯热处理工艺及性能研究申 毅*，赵昱臻，王立新，李志恩，李 博（太原钢铁(集团)有限公司，山西 太原 030003）摘 要：对铁基非晶纳米晶软磁材料进行了介绍，并以真空热处理技术为例，对热处理工艺对铁基纳米晶磁芯性能的影响进行了探讨。
关键词：铁基纳米晶磁芯；热处理工艺；性能中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）12-0075-21 铁基非晶纳米晶软磁材料概述正常环境下软磁材料具有低矫顽力、软磁材料，这种材料在电力、电子等工业领域具有十分广泛的应用[1，2]。
而铁基非晶纳米晶软磁材的结构独特，和优异的软磁性能，不仅具有较高的磁导率和较低的矫顽力，而且还具有低损耗以及高饱和磁感应强度的特点[3]。
相较于传统的软磁材料，铁基非晶纳米晶合金材料具有更加综合的软磁性能，由于性能优异使其获得了广泛的应用，电力、电子领域都广泛的应用了这一材料。
2 铁基纳米晶磁芯热处理工艺及性能铁基纳米晶磁芯热处理步骤为：将材料放置在介质中，在一定温度下进行持续加热，当升高到一定温度时要持续一段时间，然后在通过一定的冷却方式和速率进行冷却，通过这一工艺可以使材料的组织结构发生改变，进而改善其性能。
选择Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9铁芯进行研究，当前企业在实际生产中，对这种铁芯的热处理主要采取真空热处理技术，因此本文对真空热处理热处理工艺对铁基纳米晶磁芯性能的影响进行研究。
选用的铁芯具体的参数为：尺寸18mm-11mm-8mm，叠片系数0.8。
2.1 真空热处理工艺退火温度对铁基纳米晶磁芯性能的影响热处理工艺参数：升温速度为1℃/min，保温时间为60min，由于非晶磁芯在526℃开始磁化，因此选择的退火温度为530℃、540℃、550℃，然后将其随炉冷却到200℃，出炉。
待式样冷却到室温以后，对其软磁性能进行测试。
