文档名：Finemet型非晶合金的复杂晶化动力学行为
摘要：Finemet型铁基多元合金是目前应用极广泛的纳米晶软磁材料之一.深入认识其形成过程的晶化动力学特性,对更好地调控制备工艺以获得稳定且软磁性能更优的目标纳米晶具有重要意义.为此,通过差示扫描量热仪(Differentialscanningcalorimeter,DSC)在不同升温速率的条件下研究了Fe74Si14.5B7.5Nb3Cu1(原子分数,％)非晶的非等温晶化行为,首先利用Kissinger-Akahira-Sinose(KAS)、Flyn-Wall-Ozawa(FWO)、Starik和Boswell这几种典型的等转化率法求得Fe74Si14.5B7.5Nb3Cu1合金的晶化过程激活能Eα,之后采用补偿效应法得出指前因子A,从而实现了反应模型f(α)的数值重建和Avrami指数n(α)的求解.结果表明,Fe74Si14.5B7.5Nb3Cu1非晶合金的晶化仅较接近维度扩散的反应机理模型,但不完全符合现有任何理论模型,是一个涉及多个反应模型的复杂反应.晶体形核速率在晶化初期(α＜0.2)由增长阶段快速达到降低阶段(n(α)=2.3),而在0.2＜α＜0.5时缓慢降至零(n(α)=1.5),之后在晶化末期(α＞0.5),晶体在已有晶粒的基础上继续长大(n(α)＜1.5),整个晶化过程为形核速率持续降低的三维生长.Fe74Si14.5B7.5Nb3Cu1非晶合金的晶化是一个由三维扩散主导的多个晶化机制共同控制、多个反应模型协同参与的复杂过程.
Abstract：TheFinemet-typemulti-componentalloyisoneofthemostcommonlyusednanocrystallinesoftmagneticmaterials.In-depthunderstandingofitscrystallizationmechanismisessentialforbettermodificationofthepreparationprocess,whichisofgreatimportanceforobtainingtargetnanocrystallinealloyswithstableandexcellentsoftmagneticproperties.Therefore,thenon-isothermalcrystallizationbehaviorofFe74Si145B75Nb3Cu1(at％)amorphoussystemwasstudiedbydifferentialscanningcalorimeter(DSC)underdifferentheatingratesinthisstudy.Firstly,theactivationenergyEαforthecrystallizationprocessofFe74Si14.5B7.5Nb3Cu1amorphoussystemwasobtainedbythetypicaliso-conver-sionalmethodsofKissinger-Akahira-Sinose(KAS),Flyn-Wall-Ozawa(FWO),StarikandBoswell.Afterthat,thepreexponentialfactorAwasde-rivedbythecompensationeffectmethod,whichledtothenumericalreconstructionofthereactionmodelf(α)andtheAvramiindexn(α).TheresultsshowedthatthecrystallizationofFe74Si145B75Nb3Cu1amorphousalloywasonlyrelativelyconsistentwiththereactionmechanismmodelofdimensionaldiffusion,butdidnotfullyclosetoanypresenttheoreticalmodels,indicatingthatthecrystallizationprocesswasacomplexreactioninvolvingmultiplereactionmodels.Thenucleationrateofcrystalsrapidlyreachedadecreasingstage(n(α)=2.3)fromtheincreasingstageatthebeginningofcrystallization(α＜0.2)andslowlydecreasedto0(n(α)=1.5)at0.2＜α＜0.5.Finally,thecrystalscontinuedtogrowonthebasisofexistinggrains(n(α)＜1.5)attheendofcrystallization(α＞0.5),whichwasmanifestedasthethree-dimensionalgrowthwithaconti-nuouslydecreasingnucleationrateduringtheentirecrystallizationprocess.ThecrystallizationofFe74Si14.5B7.5Nb3Cu1amorphousalloywasacomplexprocessdominatedbythree-dimensionaldiffusion,whichwasjointlycontrolledbymultiplecrystallizationmechanismsandcoordinatedbymultiplereactionmodels.
作者：王璞 朱争取 董延楠 杨东 庞靖 张家泉 Author：WANGPu ZHUZhengqu DONGYannan YANGDong PANGJing ZHANGJiaquan
作者单位：北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;青岛云路先进材料技术股份有限公司,山东青岛266232青岛云路先进材料技术股份有限公司,山东青岛266232
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：TG139
关键词：Finemet型合金 晶化行为 等转化率法 反应模型 形核速率 晶化机制
Keywords：Finemet-typealloy crystallizationbehavior iso-conversionalmethod reactionmodel nucleationrate crystallizationmechanism
机标分类号：TG146.36O633.11TQ171.1
在线出版日期：2024年3月12日
基金项目：Finemet型非晶合金的复杂晶化动力学行为[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(3)王璞 朱争取 董延楠 杨东 庞靖 张家泉Finemet型铁基多元合金是目前应用极广泛的纳米晶软磁材料之一.深入认识其形成过程的晶化动力学特性,对更好地调控制备工艺以获得稳定且软磁性能更优的目标纳米晶具有重要意义.为此,通过差示扫描量热仪(Differentialsc...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
Finemet型非晶合金的复杂晶化动力学行为 Complex Crystallization Kinetics Behavior of Finemet-type Amorphous Alloy
Finemet型非晶合金的复杂晶化动力学行为.pdf
- 文件大小:
- 5.52 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
