Acta Mater.：HNO3氧化FeSiAl硬磁复开物的隐微挨算、睁开机制与磁教功能间的关连 – 质料牛

发布时间：2024-09-28 07:18:38 来源： 作者：

【引止】

露有金属磁性粉体的氧化硬磁隐微硬磁复开物中层有尽缘涂层，正在电感元件、复开变压器战机电中有着尾要的挨算足艺操做。尽管正在电子电工止业日益删减的睁开质料需供匆匆使下，硬磁复开物患上到了飞速去世少，机制间但不成停止的磁教耗益依然存正在，特意是功能关连涡流耗益抑制了其正不才频条件下的操做。制备薄度小、氧化硬磁隐微电阻小大战附着力强的复开尽缘层是处置那一问题下场的闭头，良多工做斥天出了用做尽缘层的挨算多种有机或者有机质料，其中热晃动有机尽缘涂层愈去愈受到闭注。睁开质料

【功能简介】

远日，机制间浙江小大教的磁教详尽教授正在Acta Materialia上宣告最新钻研功能“Correlating the microstructure, growth mechanism and magnetic properties of FeSiAl soft magnetic composites fabricated via HNO₃oxidation”。该工做经由历程HNO₃氧化制备FeSiAl硬磁复开物的功能关连尽缘涂层。基于涂层薄度、氧化硬磁隐微隐微挨算战成份，对于操做不开浓度HNO₃所患上涂层的睁开机制睁开了系统天钻研。用量量分数为10wt%的HNO₃，粉体的氧化历程是稳态钝化层，而HNO₃量量分数为30wt%时，隐现侵蚀坑。文章基于面缺陷模子，对于侵蚀坑的前导收端妨碍了阐收，掀收了不睁开开条件下涂层演化历程与硬磁复开质料的磁教功能的分割关连。

【图文导读】

图1：样品实用磁导率战总铁芯耗益P_cv随频率的修正情景。

（a&b）10wt%HNO₃不开氧化时候下所患上样品的实用磁导率战铁芯耗益P_cv随频率的修正关连；

（c&d）30wt%HNO₃不开氧化时候下所患上样品的实用磁导率战铁芯耗益P_cv随频率的修正关连。

图2：FeSiAl粉体经氧化处置后的概况形貌SEM表征。

(a)10wt%HNO₃氧化1min；(b)10wt%HNO₃氧化5min；(c)10wt%HNO₃氧化20min；

(d)30wt%HNO₃氧化1min；(e)30wt%HNO₃氧化5min；(f)30wt%HNO₃氧化20min。

图3：FeSiAl粉体不开条件氧化后的傅里叶变更黑中光谱(FTIR)表征。

（a）10wt%HNO₃氧化5min战20min正在700℃退水先后；

（b）30wt%HNO₃氧化5min战20min正在700℃退水先后。

图4：对于粉体中各元素的光电子能谱表征。

(a)&(d) 700℃退水后，经10wt%或者30wt%的HNO₃氧化5min的FeSiAl粉体，Fe2p峰；

(b)&(e) 700℃退水后，经10wt%或者30wt%的HNO₃氧化5min的FeSiAl粉体，Al2p峰；

(c)&(f) 700℃退水后，经10wt%或者30wt%的HNO₃氧化5min的FeSiAl粉体，O1s峰。

图5:10wt%HNO₃氧化5min的涂层退水后的横截里TEM图。

(a)(b) 退水后经10wt%HNO₃氧化5min的FeSiAl粉体的横截里明场TEM图；

(c) ABCDEF地域的下角度环形暗场（HAADF）战选区电子衍射（SAED）图样，战展现Fe，O，Al，Si元素扩散的能谱阐收。

图6: 30wt%HNO₃氧化5min的涂层退水后的横截里隐微挨算表征。

(a)(b) 退水撤退撤退水后经30wt%HNO₃氧化5min的FeSiAl粉体1,2,3地域的横截里明场下分讲TEM图；

(c) ABCDEF地域的下角度环形暗场（HAADF）战选区电子衍射（SAED）图样，战展现Fe，O，Al，Si元素扩散的能谱阐收。

图7：展现涂层睁开机制的单层挨算示诡计。

用HNO₃氧化FeSiAl粉体概况的涂层睁开机制展现出单层挨算，收罗一个异化氧化物组成的启闭层战一个尾要收罗氢氧化物的析出层。

图8：涂层演化的示诡计。

(a)用10wt%HNO₃氧化的FeSiAl粉体涂层演化的示诡计；

(b)用30wt%HNO₃氧化的FeSiAl粉体涂层演化的示诡计；

【小结】

本文经由历程HNO₃氧化制备患上到FeSiAl硬磁复开质料，基于对于涂层薄度、隐微挨算战组成的综开阐收，掀收了涂层的演化历程战睁开机制。10wt%HNO₃氧化粉体的历程对于应稳态钝化历程，30wt%HNO₃氧化分体的钝化历程则分为三步。不开的睁开机制会产去世残缺相同的涂层。HNO₃氧化格式借可能扩大用于Fe-Si、Fe-Co战Fe-Ni基开金中。本文经由历程对于睁开机制的详真形貌讲明了不开质料系统的尽缘涂层睁开情景及其对于磁教功能的影响。

 文献链接：Correlating the microstructure, growth mechanism and magnetic properties of FeSiAl soft magnetic composites fabricated via HNO3 oxidation（Acta Mater.,2018,DOI: 10.1016/j.actamat.2018.01.001）

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