Магнитные свойства и состояние поверхности лент аморфных магнитомягких сплавов

• Автор: Степанова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Используемые сокращения и обозначения Введение

1. Литературный обзор

1.1. Аморфные магнитомягкие сплавы

1.1.1. Получение, структура и физические свойства аморфных магнитомягких сплавов

1.1.2. Доменная структура аморфных ферромагнитных сплавов

1.1.3. Магнитное последействие и диффузия в аморфных ферромагнитных сплавах

1.2. Влияние различных обработок на магнитные свойства и состояние поверхности лепт аморфных магнитомягких материалов
1.2.1. Влияние термических обработок и состояния поверхности лент на свойства аморфных магнитомягких сплавов.

1.2.2. Локальная лазерная обработка.

1.2.3. Наводороживание аморфных сплавов.

1.2.4 Влияние электроизоляционных покрытий на магнитные свойства магнитомягких материалов.
1.2.4.1. Влияние электроизоляционных покрытий на магнитные свойства электротехнических сталей.
1.2.4.2.Влияние электроизоляционных покрытий на магнитные свойства лент аморфных магнитомягких сплавов.
1.3. Удельные магнитные потери и их зависимость от индукции и частоты.
1.3.1. Классические представления о магнитных потерях.
1.3.2. Аномалия удельных магнитных потерь в магнитомягких сплавах.
1.4 Постановка задачи.
2. Образцы и методики исследований.
2.1. Исследуемые образцы.
2.2. Электролитический метод наводороживания поверхности сплавов.
2.3. Методики измерений магнитных свойств.
2.3.1. Абсолютный ватгметровый метод измерения удельных магнитных потерь.
2.3.2. Индукционно-импульсный метод измерения коммутационных кривых намагничивания.
2.3.3. Тензометрический метод измерения магнитострикции.
2.4. Оценочный расчет распределения намагниченности (магнитных фаз) в лентах аморфных сплавов.
3. Исследование влияния состояния поверхности лент аморфных магнитомягких сплавов на их магнитные свойства.
3.1. Частичная кристаллизация поверхности лент аморфных сплавов и магнитные свойства.
3.2. Влияние локального лазерного облучения на магнитные свойства аморфных сплавов.
3.3. Влияние химически активных сред на магнитные свойства лент аморфных

магнитомягких сплавов.
3.3.1 .Влияние атмосферы отжига на магнитные свойства лент аморфных магнитомягких сплавов.
3.3.2. Влияние воды и ацетона на магнитные свойства аморфных сплавов.
3.3.3. Электролитическое наводороживание и оксидирование поверхности лент аморфных сплавов.
3.3.4. Влияние электроизоляционных покрытий на магнитные свойства аморфных магнитомягких сплавов на основе железа.
3.3.4.1. Формирование адгезии.
3.3.4.2. Влияние неорганических аморфных электроизоляционных покрытий на магнитные свойства аморфных магнитомягких сплавов.
3.3.4.3. Морфология ЭИП и магнитные свойства аморфных магнитомягких сплавов.
3.3.4.4. Влияние органических покрытий на магнитные свойства аморфных магнитомягких сплавов на основе железа.
4. Частотная зависимость магнитных потерь аморфных магнитомягких сплавов.
4. I. Процессы и факторы, влияющие на вид частотной зависимости магнитных потерь.
4.1.1. Тип доменных границ, участвующих в процессе псремагничивания.
4.1.2. Процессы вращения намагниченности.
4.1.3. Магнитоупругая энергия.
4.2. Структурные факторы и стабилизация доменных границ.
4.2.1. Частичная кристаллизация аморфных сплавов.
4.2.2. Локальная лазерная обработка аморфных сплавов.
4.2.3. Электроизоляционные покрытия.
4.3. Физические причины формирования аномалии магнитных потерь.
4.4. Влияние химически активной среды на частотную зависимость маг нитных потерь.
4.4.1. Атмосфера отжига и зависимость магнитных потерь от частоты псремагничивания.
4.4.2. Взаимодействие поверхности ленты аморфного сплава с водой.
4.4.3. Электролитическое насыщение лент аморфных сплавов водородом и кислородом. Основные выводы
Литература

120 120 122

126 128 131 134 140 140 142 145 151
Используемые сокращения н обозначении
АМС - аморфный магнитомягкий сплав;
В,5 - максимальная остаточная индукция;
ВГ180 - значение остаточной индукции, при котором происходит отклонение от линейной зависимости Вг(Вт);
Ух - объем доменов с перпендикулярной плоскости ленты намагниченнос тью;
V11 — объем доменов с планарной намагниченностью;
У| во - объем доменов с намагниченностью, ориентированной в плоскости ленты вдоль ее оси;
Уад - объем доменов с намагниченностью, ориентированной в плоскости ленты перпендикулярно ее оси;
ДС - доменная структура;
ДГ - доменная граница;
ОЛИ - ось легкого намагничивания;
Птах - максимальная магнитная проницаемость;
15 - намагниченность насыщения;
УМП - удельные магнитные потери;
ЛЛО - локальная лазерная обработка;
ТО - термическая обработка;
ТМО - термомагнитная обработка;
ЗИП - электроизоляционное покрытие;
КТЛР - коэффициент термического линейного расширения.
Термомагнитную обработку сплавов в постоянном продольном поле проводили в соленоиде при напряженности поля 4800 А/м, в поперечном поле - в электромагните при Н= 100 кА/м по режиму термообработки.
Нанесение неорганических электроизоляционных покрытий производилось методом растворной керамики: ленту пропускали через суспензию, после смачивания суспензией ее протягивали через фильеру, размер щели которой регулировался механическим способом. Далее ленту сушили в печи на воздухе в градиентном режиме от 25° до 250°С или 320°С в течение 60 секунд. Формирование ЭИП на образцах проводилось по режиму оптимальной термообработки без или в присутствии магнитного поля.
КрИСТаЛЛИЧеСКОе ПО СВОеЙ МОрфоЛОГИИ ПОКрЫТИе ИМеЛО СОСТаВ /ліО-ІЛгО-РіОз, аморфное покрытие - КпО-АЬОз-РгОб. Состав покрытий был разработан к.х.н. Ханжиной Т.А (ИХ УрО РАН), там же проводили РФА исследуемых покрытий.
Локальную лазерную обработку ленты аморфного сплава Р'сК1 В135І4Сг проводили с помощью газового С02 лазера непрерывного действия в ВНИИЭТО (г. Москва). Облучению различной мощности подвергались ленты в закаленном состоянии и после термической и термомагнитной обработок.
Исследования влияния наводороживания и оксидирования на магнитные свойства аморфных сплавов проводили на образцах сплава Ре7зВ|28іоК!іі (2НСР) в закаленном состоянии и РегіВиЗідСг (7421), прошедших термообработку на воздухе при 380°С в течение 2 минут. Насыщение водородом (кислородом) производили электролитическим методом, который состоит в погружении исследуемых образов в кислый электролит (Ш НгБСД+ЮО мг/л Ав) и пропускании тока плотностью 1=50 А/м2, причем при введении водорода катодом является образец, а анодом - платиновая проволока (при введении кислорода - наоборот)1.
2.2. Электролитический метод наводороживания поверхности сплавов.
Наводороживание металлов и сплавов в электролитах связано с механизмом электрохимического выделения водорода на металлической поверхности. Процесс катодного выделения водорода протекает в несколько элементарных стадий [141]. При диссоциации кислоты разделяются на ионы Н+ и ионы кислотного остатка. Положительно заряженный ион водорода лишен электронной оболочки, поэтому он в водной среде легко соединяется с молекулой воды за счет координативной связи
Н++Н20-Я130+. (2.1)
1 Электролитическое наводороживание и оксидирование поверхности образцов аморфных сплавов проводила д.ф.-м.н, проф. Пермского государственного университета Скрябина Н.Е.