專利名稱：完全晶化法制備鐵基納米晶合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米晶合金的制備技術(shù)，特別是FeSiB、FeZrB基納米晶合金的制備方法。
自納米晶材料問(wèn)世以來(lái)，有關(guān)納米晶材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究已經(jīng)引起人們的很大關(guān)注。由于納米晶材料中晶界所占的分?jǐn)?shù)很高(晶界已經(jīng)變成為一種重要的結(jié)構(gòu)組元，這也是普通晶體材料與納米晶材料的重要區(qū)別)，使其具有很多的特異的物理、機(jī)械性能，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，有可能成為一類新型材料。迄今為止，納米晶固體材料主要采用氣相冷凝壓結(jié)法來(lái)制備，即在高純惰性氣體環(huán)境中用蒸發(fā)方法獲得納米粒子，然后在超高真空條件下原位加壓成型得到固體材料，目前德國(guó)、美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用這種方法。但是，也存在一些問(wèn)題，比如設(shè)備造價(jià)高，裝置復(fù)雜。由于存在壓法進(jìn)程，故而不可避免地引入一些微觀缺陷及界面污染，因此可能造成一些性能的改變，使得對(duì)由這種方法制備的納米晶材料的全面正確評(píng)價(jià)受到影響。
本發(fā)明的目的在于提供一種納米晶材料的制備方法，使得工藝簡(jiǎn)單易行且基本無(wú)微觀缺陷，不存在界面污染。
本發(fā)明提供了一種完全晶化法制備Fe基納米晶合金的方法，適合于Fe-Si-B和Fe-ZrB基合金，成份范圍(原子百分比)Fe78SixB22-x2＜x＜18Fe75ZryB25-y3＜y＜8其特征在于將該成份的非晶材料在真空恒溫下退火，真空度8×10-4～2×10-5Torr，退火溫度500℃～640℃，時(shí)間40分鐘～75分鐘，升溫速率大于50℃/S，降溫速率大于100℃/S。本方法最大特點(diǎn)之一就是沒(méi)有氣相冷凝法中的壓法進(jìn)程，因此固壓結(jié)過(guò)程所引入的缺陷及界面污染就有可能避免，同時(shí)由于其簡(jiǎn)便的制備工藝可以很容易地獲得不同體系的納米晶合金及金屬間化合物，下面通過(guò)實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例1Fe78B13Si9母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚30微米的同成分的非晶合金。在8×10-5Torr真空下退火，升降溫速度為120℃/s左右。在510℃退火60分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為25納米。
實(shí)施例2Fe78B13Si9母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚30微米的同成分的非晶合金。在2×10-5Torr真空下退火，升降溫速度為100℃/s左右。在530℃退火50分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為30納米。
實(shí)施例3Fe78B13Si9母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚30微米的同成分的非晶合金。在2×10-4Torr真空下退火，升溫速度為110℃/s左右。降溫速率為在380℃/分鐘。在560℃下退火45分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為35納米。
實(shí)施例4Fe78B13Si9母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚30微米的同成分的非晶合金。在8×10-5Torr真空下退火，升降溫速率為100℃/s。在580℃下退火40分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為40納米。
實(shí)施例5Fe75Zr5B20母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚35微米的同成分的非晶合金。在8×10-5Torr真空下退火，升溫速率為80℃/s。降溫速度110℃/s。在530℃下退火64分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為25納米。
實(shí)施例6Fe75Zr5B20母合金，在輥以40m/s的線速度旋轉(zhuǎn)下快淬得到厚35微米的同成分的非晶合金。在6×10-5Torr真空下退火，升溫速率為80℃/s左右。降溫速度100℃/s。在570℃下退火58分鐘，得到的晶體經(jīng)x-射線衍射和電鏡觀察為納米晶體，晶粒尺寸為25納米。
權(quán)利要求
1.一種完全晶化法制備Fe基納米晶合金的方法，適合于Fe-Si-B和Fe-ZrB基合金，成份范圍(原子百分比)Fe78SiXB22-X2＜X＜18Fe75ZrYB25-Y3＜Y＜8其特征在于將該成份的非晶材料在真空恒溫下退火，真空度8×10-4～2×10-5Torr，退火溫度500℃～640℃，時(shí)間40分鐘～75分鐘，升溫速率大于50℃/S，降溫速率大于100℃/S/。
全文摘要
一種完全晶化法制備Fe基納米晶合金的方法，適合于Fe—Si—B和Fe—ZrB基合金，成分范圍(原子百分比)Fe
文檔編號(hào)C21D1/773GK1096056SQ9311117
公開(kāi)日1994年12月7日 申請(qǐng)日期1993年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月29日
發(fā)明者佟華宇, 姜洪剛, 丁炳哲, 胡壯麒, 盧柯 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所