水气联合雾化法制备FeSiBCuNb纳米晶球形软磁粉末及其软磁性能的研究
随着电子元器件逐渐向高频化、轻量化及大功率输出方向发展，具有较低矫顽力和较高电阻率的非晶纳米晶软磁复合材料日益受到重视。而非晶纳米晶合金粉末作为制备纳米晶软磁复合材料不可或缺的一大组成部分，其本身具有恰当的合金组分以及高的球形度成为软磁复合材料具有优异性能的先决条件。
以目前仍在变压器铁芯中广泛应用的Fe-Si-B非晶合金为例：为提高其饱和磁感应强度Bs，磁性元素即Fe元素在所有合金元素中所占比重应最大。B元素和Si元素作为非磁性元素，其原子尺寸与Fe元素相差较大，故在提高合金非晶形成能力（GFA）的同时还可进一步提高微观结构致密性，进而抑制晶粒形核，使软磁合金最终呈非晶态结构[1]。但即使是目前已较为成熟的Fe-Si-B非晶体系，其饱和磁感应强度Bs仅为1.56T，与硅钢的1.97T仍相差甚远，提高非晶合金的饱和磁感应强度还有待进一步深入研究[2]。Yoshizawa[3]等向Fe-Si-B中加入少量Cu和Nb，成功开发出了Finemet纳米晶合金体系。其中，Cu元素在晶化退火过程中可促进α-Fe相的形核与析出，Nb元素可抑制α-Fe相的晶粒进一步长大，在进行晶化热处理过程中易获得较小晶粒尺寸的α-Fe且均匀弥散在非晶基体上[2]。
目前制备非晶纳米晶合金粉末常采用的方法有带式破碎法、机械合金化法和雾化法[4]，采用前两种方法制备出的软磁合金粉末具有尖锐的棱角，不利于粉末的绝缘包覆。本研究采用水气联合雾化法制备合金粉末，该法可在保证制得的粉末既为非晶态结构同时还具有较高的球形度，是较为理想的制粉工艺。
基于此，本研究拟采用水气联合雾化工艺制备Fe73Si15.7B7.5Cu0.9Nb2.9(at%)非晶合金前驱体粉末，再通过晶化退火获得纳米晶结构，并对其物理性能和软磁性能进行检测与分析，期望通过该工艺获得一款物理性能及综合软磁性能均较为优异的合金粉末，进一步实现工业化批量生产。
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