سنتز و بررسی ساختار و خواص مغناطیسی مواد مغناطیس نرم آمورف/ نانوساختار پایه کبالت

در این تحقیق، آلیاژ جدید مغناطیسی نرم co40fe22ta8b30 به صورت شیشه ای حجیم و با پایداری حرارتی بالاتر و قطر بزرگتر نسبت به بسیاری از آلیاژ های حجیم پایه (co,fe) با روش متالورژی پودر ساخته شد. همچنین، کامپوزیت های مغناطیسی نرم جدیدی بر پایه پودرهای شیشه ای آلیاژ co40fe22ta8b30پوشش داده شده با رزین سیلیکون، جهت بهبود خواص مغناطیسی در محدوده فرکانس های بالا تولید شدند. به منظور تولید پودر های شیشه ای آلیاژ co40fe22ta8b30 از روش آلیاژی سازی مکانیکی پودرهای فلزی و نیز آسیا کاری نوارهای نازک شیشه ای تولید شده به روش مذاب ریسی استفاده گردید. نتایج نشان دادند که روش آلیاژ سازی مکانیکی منجر به تولید پودرهای آمورف/ نانو ساختار که دارای ذرات بور حل نشده می باشند،گردید و مقدار فاز آمورف بر اساس روش کمی ریتولد بعد از 200 ساعت آلیاژ سازی به 96 درصد وزنی رسید. از طرفی دیگر، نوار های نازک آلیاژ co40fe22ta8b30 تولید شده با روش مذاب ریسی، یک ساختار کاملا شیشه ای همگن با یک محدوده مایع فوق سرد گسترده k 74 را نشان دادند. همچنین آلیاژ شیشه ای جدید تولید شده زمان نهفتگی بسیار بیشتری قبل از فرایند تبلور حین عملیات حرارتی در ناحیه مایع فوق سرد نسبت به آلیاژشیشه ای شناخته شده co43fe20ta5.5b31.5نشان داد. منشاء پایداری حرارتی آلیاژ جدید، بر مبنای آنالیزهای توابع توزیع شعاعی و نیز پارامتر های پیوند مورد بررسی قرار داده شد. بعلاوه، نوارهای نازک شیشه ای آلیاژ جدید میدان پسماند زدای مغناطیسی بسیار پایینa/m 8/0 و نیز دانسیته شار مغناطیسی ذاتی t 5/0را نشان دادند. سینتیک فرایند تبلور فاز شیشه ای در پروسه های عملیات حرارتی با نرخ گرمایش ثابت و نیز فرایند آنیل همدما با استفاده از مدل های کسینجر، ازاوا و جانسون- مهل-آورامی، مورد بررسی قرار گرفت. پودر های شیشه ای آلیاژ co40fe22ta8b30 پس از تهیه به روش آسیاکاری کنترل شده نوار های نازک شیشه ای این آلیاژ، در شرایط مختلفی تحت عملیات فشرده سازی گرم قرار گرفتند. بدین وسیله، نمونه های شیشه ای به شکل دیسک با قطر 10 میلیمتر و ضخامت 2 میلیمتر با چگالی نسبی 2/99 درصد و پایداری حرارتی یکسان در مقایسه با نوارهای نازک شیشه ای تولید شدند. در بهترین حالت، نمونه های شیشه ای حجیم تولید شده از آلیاژ جدید، مغناطش اشباعam2/kg 6/46، دمای کوری k 425، نفوذ پذیری مغناطیسی اولیه 1500، میدان پسماندزدای مغناطیسی بسیار پایین a/m 6 و سختی بسیار بالایی در حد gpa 48/13 نشان دادند. کامپوزیت های مغناطیسی نرم جدیدی با چگالی نسبی 97 درصد با روش فشرده سازی گرم پودر های شیشه ای آلیاژ co40fe22ta8b30 پوشش داده شده با رزین سیلیکون با پایداری حرارتی بالا در دمای k923 به مدت s600 تولید شدند. نتایج نشان دادند که اضافه کردن رزین سیلیکون منجر به افزایش مقاومت الکتریکی و پایداری نفوذ پذیری مغناطیسی اولیه با افزایش فرکانس به دلیل کاهش تلفات ناشی از جریان های سرگردان می گردد. همچنین، کامپوزیت های جدید تولید شده نفوذ پذیری مغناطیسی اولیه بیشتری ونیز میدان پسماند زدای مغناطیسی کمتری نسبت به سایر کامپوزیت های مغناطیسی نرم تولید شده با پودر های شیشه ای تا فرکانس khz 10 نشان دادند.