块体Fe-Mo-Ga-P-C-B-Si玻璃合金研究了Fe77-xMoxGa3P10C4B4Si2(原子百分数)一类新型铁基软磁玻璃合金,添加Mo和Si元素对其热稳定性的影响,以及晶化行为与其玻璃形成能力之间的关系。研究用的合金试样,首先由纯金属铁、钼、镓、准金属硅、预合金铁磷、铁碳和纯硼晶体配料在氩气氛中感应熔炼制得Fe77-xMoxGa3P10C4B4Si2多元合金锭。再由母合金熔体用旋淬法制备横截面为0102@1mm2的玻璃态合金薄带;用铜模铸造法制备直径<3mm、长40mm的棒。采用X射线衍射法检验试样的微观结构,用光学显微镜检验试样中的结晶相。运用差示扫描量热法测量与其玻璃转变温度(Tg)、晶化温度(Tx)和过冷液相区(Tx)有关连的热稳定性。用差热分析仪测定合金试样的熔点和液相线温度(Tl)。
用振动样品磁强计、B-H回线测定仪以及阻抗分析器,测定试样的磁性能、矫顽力和有效磁导率。获得了如下的结果:
(1)Fe77-xMoxGa3P10C4B4Si2合金的Tx、约化玻璃转化温度(Tg/Tl)由于同时添加2%(原子)Mo和2%(原子)Si而提高。Fe75Mo2Ga3P10C4B4Si2玻璃合金的$Tx和Tg/Tl最高,分别为60K和016。
(2)Fe75Mo2Ga3P10C4B4Si2玻璃合金具有高的饱和磁化强度,亦即高的Is(1127T)、高的有效磁导率在1kHzT111@104和低的矫顽力(5A/m)。由于该合金同时兼有大的过冷液相区、玻璃形成能力以及很高的饱和磁化强度和良好的软磁性能,作为新型铁基软磁材料可望获得广泛应用。多孔钯铂铜磷块体玻璃合金多孔金属材料在力学性能、化学性能、热性能和声学性能等方面具有优越的综合特性,因而作为减振、吸声、过滤器等材料获得了广泛应用。近年来利用粉末冶金方法研制成功了钛基和镁基的生体用多孔金属材料,其优越性在于可以通过控制材料的气孔的体积分率、气孔的大小和形状来调整其力学性能,断裂强度和弹性模量可与人体骨骼相匹配,而且骨组织会长入其开孔内部从而形成牢固的结合。镁基、锆基、铜基、钯基、铁基等块体玻璃合金,由于具有很高的强度、低的弹性模量、高耐蚀性等优越的综合性能,所以是很有发展前途的生体医用材料。因此,研究了多孔Pd-Pt-Cu-P块体玻璃合金的制备方法、多孔结构、热稳定性和力学性能。研究用的玻璃合金是由钯磷预合金和纯钯、纯铜、纯铂金属配料,在氩气氛中电弧熔炼的Pd35Pt15Cu30P20(标称原子成分)合金,随后经B2O3熔剂处理。
采取如下3个步骤制备了直径4mm、长约40mm的多孔Pd35Pt15Cu30P20块体玻璃合金:(1)合金熔体在1023K、1MPa氢气氛下保持2h使氢均匀的溶入合金;(2)氢气压由1MPa减低到019或011MPa形成氢气孔;(3)合金熔体水淬从而获得含有氢气孔的玻璃合金。