[发明专利]一种提高Fe77Mo2P10C4B4Si3块体非晶合金非晶形成能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非晶合金的制备技术领域，尤其涉及一种提高Fe₇₇Mo₂P₁₀C₄B₄Si₃块体非晶合金非晶形成能力的方法。 

背景技术

非晶态合金材料是指合金材料内部结构中原子呈长程无序排列的一种状态。因此，与传统的晶态合金材料相比，非晶态合金材料表现出了许多优异的性能，例如，优异的力学性能，良好的加工性、超高的耐蚀性、优异的磁性能等。 

Fe基非晶合金由于其具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、低矫顽力等优异的软磁性能，且具有耐腐蚀、高强度、原料价格低廉和生产工艺简单等优点，主要用于制备各种用途的变压器铁芯，认为是替代传统硅钢和铁氧体材料的最佳材料。 

随着科学技术的迅速发展，电子设备趋向于小型化，且为了进一步拓展Fe基块体非晶合金的应用领域，对Fe基块体非晶合金的质量要求也就越来越高。当Fe基块体非晶合金用作为变压器铁芯材料时，尤其要求有高的非晶形成能力和高的饱和磁感应强度。 

到目前为止，提高Fe基块体非晶合金非晶形成能力的方法主要有以下几种： 

(1) 提高冷却速度。选择不同的制备方法可以得到不同的冷却速率，对于同一合金成分来说，一般情况下冷却速率越快，非晶形成能力也就越大。目前制备非晶合金的方法有很多种，其中，水淬法的冷却速度为10 ~ 10^-2 K/s，可以制备非晶形成能力特别好的大块非晶；Cu模铸造法的冷却速度为10 ~ 10^-3 K/s，主要制备非晶形能力较好的块体非晶；Cu模快淬法的冷却速率为10⁶ K/s，主要制备非晶条带；还有一种冷却速率为10¹⁰ ~ 10¹² K/s的激光玻璃化法可以制备体积很小的非晶。可见，对于现阶段来说，要想进一步提高合金的非晶形成能力，需要进一步提高冷却速度。

(2) 改变合金的组份。通过调整已有元素的比例或者适度添加类金属 (如B、Si、P等)或者大原子(如Mo、Nb、Cr和Zr等) 等非磁性元素来提高合金的非晶形成能力，这是一种比较常用的、有效的提高合金非晶形成能力的方法。但这对于用做磁性功能材料的Fe基非晶合金来说，往往是以牺牲饱和磁感应强度作为代价的，因此也不是一种特别理想的方法。 

(3) 添加痕量元素。最近，有文献[Glass-forming ability enhanced by proper additions of oxygen in a Fe-based bulk metallic glass, H.X. Li, J.E. Gao, Z.B. Jiao, Y. Wu, Z.P. Lu, Applied Physics Letters, 95, 161905, 2009]报道，添加200 ~ 500 ppm的氧，有利于提高合金的非晶形成能力。但是，这对合金的非晶形成能力的提高幅度不是很大，效果不是很明显。 

因此，联系到国际和我国目前Fe基块体非晶合金的制备现状，找到一种简单、便宜、有效且不降低饱和磁感应强度的提高Fe基块体非晶合金非晶形成能力的方法，从而进一步扩大Fe基块体非晶合金的使用范围，变得极为有吸引力。 

发明内容

本发明为解决目前非晶态磁性合金材料形成过程中非晶形成能力与饱和磁感应强度难以同时兼顾的技术问题，提供一种提高Fe₇₇Mo₂P₁₀C₄B₄Si₃块体合金非晶形成能力的方法。