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在众多的磁性材料中,非晶/纳米晶合金由于其优异的磁学性能而在科学与技术应用领域引起了越来越多的关注。不论在基础研究还是在实际应用方面,都取得了巨大的进步。在基础研究方面,从磁学理论知识的深入研究,到成分设计原则的探索,已经为非晶/纳米晶合金的实际应用奠定了良好的基础;在实际应用方面,从工艺优化到新技术的开发,使非晶/纳米晶合金的应用范围越来越广泛,已经有众多的非晶/纳米晶合金被应用于变压器、传感器、磁屏蔽、数据存储、微波通信以及电子信息等领域。与传统的磁性材料相比,非晶/纳米晶合金虽然具有众多的优势,但是仍然存在很多不足,因而需要开展更深入更广泛的研究。成分是决定材料能否通过调控制备工艺来获得理想磁性能的重要条件,且通过调控制备工艺可以控制材料组织结构的变化,比如控制物相的大小、比例以及分布情况等。对于非晶/纳米晶合金而言,合金中任一组元的改变将会导致其组织结构发生很大的变化,尤其是铁磁性元素Fe、Co、Ni,是决定合金能否通过调控制备工艺来获得理想磁性能的关键,这三种元素的添加或含量的改变会对合金的结构和磁性能产生很大的影响。因此,铁磁性元素Fe、Co、Ni的成分调控对合金结构和磁学性能的影响已成为了非晶/纳米晶合金研究的重点。本文基于Fe-Ni-Co-B-Si-Cu-Zr非晶/纳米晶合金体系,系统研究了Fe、Ni、Co三元成分的调控对合金微观结构、热行为、结晶相变以及磁性能的影响,并分析了该体系合金的成分、结构、磁性能之间的相互关系,为非晶/纳米晶磁性材料的研究和发展提供了一定的科学依据。首先,采用熔体快淬技术制备了Fe、Ni、Co不同成分配比的(FexNiyCoz)80B10Si2Cu1Zr7(x+y+z=1)合金。通过对淬态合金微观结构的测试,发现该体系的合金具有良好的非晶形成能力。对该体系合金的热行为以及结晶相进行了研究,并建立了结晶特征温度以及结晶相与Fe、Ni、Co成分配比之间的伪三元图,发现随着Ni含量的增多,合金的结晶过程由两步结晶变成了一步结晶。富Ni的部分合金其结晶过程为一步结晶,即多种晶体相在一次结晶过程中同时析出。而其它的合金其结晶过程分为初级和次级两个过程,初级结晶主要析出立方结构的bcc-(Fe,Ni,Co)相和/或fcc-(Ni,Fe,Co)相,且初级结晶温度(Tx1)随Fe含量的增加而升高最快,使富Fe的非晶合金具有良好的热稳定性;次级结晶温度(Tx2)随着Fe和Co含量的增加逐渐升高,使富Fe和富Co的合金在经过初级结晶后的残余非晶基底具有良好的热稳定性;此外,富Fe和富Co的合金其初级和次级结晶之间的温度区间高于172℃,这不仅有利于合金在较宽的温度区间内仅析出初级结晶相,而且有益于阻止次级结晶的发生。其次,测试了Fe、Ni、Co不同成分配比下淬态和退火态(FexNiyCoz)80B10Si2Cu1Zr7(x+y+z=1)合金系的磁性能,并建立了饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)与Fe、Ni、Co成分配比之间的伪三元图。对于淬态的该合金体系,非晶结构使其具有小于45 A/m的Hc,且富Fe和富Co的合金均表现为铁磁态,而富Ni的合金其磁性状态随Ni含量的增加由铁磁态逐渐变为顺磁态,最后显示出抗磁态;对于退火态的该合金体系,纳米晶的析出增强了铁磁交换耦合作用,使整个体系的合金均表现为铁磁态,也正是由于Fe、Ni、Co不同比例下析出的纳米晶其结构、尺寸及磁各向异性的不同,导致Hc随Fe、Ni、Co比例的改变而呈现出巨大的变化。此外,发现Ms随着Fe含量的增加迅速增大,当y的值(Ni的比例)在0~0.2范围内时,(Co+Ni):Fe=3:7是获得Ms最大值的最佳比例,且该合金系中富Fe的合金表现出了良好的软磁特性。然后,研究了(FexNiyCoz)80B10Si2Cu1Zr7合金系中的(Ni0.5Fe0.5-zCoz)80B10Si2Cu1Zr7合金其矫顽力变化机制。结果发现,由于淬态合金为非晶态,磁晶各向异性接近于零,使其Hc保持在了5~14 A/m范围内;而退火后的合金由于析出了纳米晶,且Co含量的改变不仅引起了纳米晶的磁晶各向异性和晶粒尺寸的变化,而且在某些合金中造成了晶格畸变,使Hc随Co含量的改变呈现出约在40~1529 A/m范围内的剧烈变化,尤其是z=0.2和z=0.3的合金,严重的晶格畸变导致其具有高于1000 A/m的矫顽力。最后,采用熔体快淬技术制备了(Fe0.7Ni0.1Co0.2)80+xB10-xSi2Cu1Zr7合金,研究了Fe、Ni、Co总含量升高的同时B含量降低对合金微观结构、热行为以及软磁性能的影响。发现在x=0~8范围内的淬态合金保持着非晶结构;此外,Fe、Ni、Co含量的增加(B含量的减少)不仅促进了初级结晶相bcc-Fe(Ni,Co)的析出,而且有效地阻止了次级结晶的发生,使初级结晶温度(Tx1)逐渐减小,而次级结晶温度(Tx2)总体呈增大的趋势,致使Tx1和Tx2之间的温度区间从191℃升高到了247℃,有利于合金析出单一且稳定的bcc-Fe(Ni,Co)相,最终使合金在较宽的温度区间内保持着良好的软磁性能。特别地,x=7和x=8的合金在高温中较长时间退火后仍然仅析出bcc-Fe(Ni,Co)相,并无其它任何相析出,使合金长时间在高温环境中保持着良好的软磁性能。