| 主权项 |
1.一种选择三元及多元软磁性铁基块状非晶合金组成元素的挑选方法,包括以下步骤:1)以化学式MaXbZc为代表,M是指基底以铁为主的铁磁性元素且可含有少量其他元素;X是取自原子半径为铁原子半径130%以上的一种元素或其混合;Z是取自原子半径为铁原子半径85%以下的一种半金属或非金属元素或其混合;a、b、c为M、X、Z的原子百分组成;50%<a<89%,1%<b<15%,10%<c<39%,且a+b+c=100%;2)按上述原子大小原理选出的M、X、Z元素,需再符合每两元素间具有共晶的特点,且X与M之间之共晶系富M侧共晶;3)其次从物理、化学、表面特性或加工性的考虑,化学性能太活泼、物理上易形成硬磁性相等,排除按上述两原则初选的一些元素;4)由以上三步骤选出可用的M、X、Z元素后,再分别以X与M的共晶区间成分及M与Z的共晶区间成分为中心,加以试验,逐渐向外延伸,找出适当的组成范围b与c;5)最后依调整结构、磁性、机械性质、加工性或表面性质的需要,以适当元素分别取代M、X与Z元素,这些取代元素的选用不受前述局限。2.依申请专利范围第1项之方法,其中所配制而得到的铁-钇-硼(Fe-Y-B)三元铁基非晶合金,在组成范围以原子百分比计,为54%<Fe<84%,2%<Y<15%,12%<B<39%,具有可形成直径至少0.5毫米块状非晶的能力。3.依申请专利范围第2项方法,其中该合金在组成范围(原子百分比)66%<Fe<78%,3%<Y<10%,18%<B<27%,具有可形成直径至少1.0毫米块状非晶的能力。4.依申请专利范围第1项之方法,其中所配制而得到的铁-R-硼(Fe-R-B)三元铁基非晶合金,R为过渡元素钪,或稀土元素镝、钬、铒、镱中的一种;其组成范围以原子百分比计,为54%<Fe<84%,2%<R<15%,12%<B<39%,Fe:余量,具有可形成直径至少0.5毫米块状非晶的能力。5.依申请专利范围第1项之方法,其中所配制而得到的铁-R'-硼(Fe-R'-B)多元铁基合金,R'为元素钪、钇、镝、钬、铒、镱一种以上的组合;其组成范围以原子百分比计,为54%<Fe<84%,2%<R'<15%,12%<B<39%,具有可形成直径至少0.50毫米块状非晶的能力。6.依申请专利范围第1项之方法,其中所配制而得到的(Fe,M')a(Y,X)b(B,Z)c多元铁基合金,其中Fe为铁,M'为选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Ga、Sn、Bi中的一种或以上的少量取代元素;Y为钇,X为选自Sc、La、Ce、Sm、Zr、Nb中的一种或以上的少量取代元素;B为硼,Z为选自C、Si、N、P、Ge、S中的一种或以上的取代元素;其组成范围以原子百分比计,为54%<a<84%,2%<b<15%,12%<c<39%,具有可形成直径至少0.50毫米块状非晶的能力。7.依申请专利范围第1项之方法,其中所配制而得到的(Fe,M')a(R',X)b(B,Z)c多元铁基合金,其中Fe为铁,M'为选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Ga、Sn、Bi中的一种或以上的少量取代元素;R'为元素钪、钇、镝、钬、铒、镱一种以上的组合,X为选自La、Ce、Sm、Zr、Nb中的一种或以上的少量取代元素;B为硼,Z为选自C、Si、N、P、Ge、S中的一种或以上的取代元素;其组成范围以原子百分比计,为54%<a<84%,2%<b<15%,12%<c<39%,具有可形成直径至少0.50毫米块状非晶的能力。8.依申请专利范围第6项之方法,其中所述的(Fe,M')a(Y,X)b(B,Z)c多元铁基非晶合金,其Fe含量不低于50%,钇含量不低于1%,硼含量不低于8%。9.依申请专利范围第7项之方法,其中所述的(Fe,M')a(R',X)b(B,Z)c多元铁基非晶合金,其Fe含量不低于50%,R'含量不低于1%,硼含量不低于8%。10.一种三元及多元铁基块状奈米晶合金,以化学式MaXbZc为代表,M是指基底以铁为主的铁磁性元素且可含有少量其他元素;X是取自原子半径为铁原子半径130%以上的一种元素或其混合,且可含有少量其他元素;Z是取自原子半径为铁原子半径85%以下的一种半金属或非金属元素或其混合;a、b、c为M、X、Z的原子百分组成,且a+b+c=100%;其成分范围,对直径0.5mm的铸造棒材而言有两个区域,分别在(1)73%<a<85%,1%<b<15%,9%<c<15%与(2)53%<a<62%,2%<b<11%,35%<c<41%;对直径1.0mm的铸造棒材而言有五个区域,分别在(1)73%<a<79%,2%<b<9%,17%<c<19%;(2)74%<a<78%,2%<b<4%,19%<c<23%;(3)71%<a<73%,3%<b<5%,23%<c<25%;(4)65%<a<70%,4%<b<9%,25%<c<27%,不含b=6+0.5;与(5)67%<a<69%,9%<b<11%,21%<c<23%。11.依申请专利范围第10项之三元及多元铁基块状奈米晶合金,其中所述的M可进一步含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Pt、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Ga、Sn、Bi中的一种或以上的少量取代元素;X为选自Sc、Y、La、Ce、Sm、Dy、Ho、Er、Yb中的一种或以上的元素,并可以少量Zr、Nb取代之;Z为选自B、C、Si、N、P、Ge、S中的一种或以上的元素。图式简单说明:图1为本发明的实验流程图。图2A与图2B为以铜模铸造合金棒材的典型X光绕射图,其中,图2A Fe80Y4B16,0.5mm直径,图2BFe(66-74)Y(4-6)B(22-26),1-2mm直径。图3为可形成直径至少0.5mm非晶棒材的成分区域。图4为可铜模铸造形成直径至少1mm非晶棒材的成分区域。图5为Fe(96-c)Y4Bc(c=22, 24, 26)直径1mm非晶试样的DSC图。图6为Fe(94-c)Y6Bc(c=20, 22, 24, 26)1mm直径非晶试样的DSC图。图7为Fe(92-c)Y8Bc(c=20, 22, 24, 26)1mm直径非晶试样的DSC图。图8为居礼温度测量结果(各元素符号后面的数位代表其原子百分率;铁未标示,其含量为余量)。图9为Fe-Y-B非晶带材(0.15mm厚)电阻率测量结果。图10 Fe77Y5B18合金,铜模铸造法铸造1mm棒材之X-ray绕射图检验图,发现其在非晶相之中,有在45度之Alpha-Fe的析出,经计算知其为奈米晶。 |
