Магнитомягкие аморфные сплавы на основе кобальта с высокой линейностью петли гистерезиса и высокой индукцией насыщения

Abstract

Изучены температурная стабильность и магнитные характеристики тороидальных магнитопроводов из новых аморфных металлических сплавов (АМС) двух систем: Co₇₂.₅₋₇₃.₀(Fe,Ni,Mn,Mo)₄.₈₋₅.₈(Si₀.₂₁₋₀.₂₄B₀.₇₉₋₀.₇₆)₂₁₋₂₂ и Co₅₅.₇₋₅₈.₃(Fe,Ni,Mn)₂₁.₆₋₂₄.₂(Si₀.₂B₀.₈)₂₀.₁ с высокой индукцией насыщения (Вs = 0.9−1.1 Т). Показано, что температура начала первичной кристаллизации Тons1 зависит от химического состава сплава и уменьшается от 709 до 665 K при увеличении суммарного содержания никеля, железа и марганца в сплаве. Проанализировано влияние химического состава сплавов и термомагнитной обработки (ТМО) на линейность петли перемагничивания и величину эффективной магнитной проницаемости ленточных магнитопроводов. Установлено, что после ТМО в поперечном поле существенно возрастает линейность петли гистерезиса, новые сплавы характеризуются меньшей эффективной магнитной проницаемостью и большей ее полевой стабильностью в сочетании с низкой коэрцитивной силой Нс (1−3 А/m, 1 kHz). Наведение поперечной магнитной анизотропии в процессе ТМО облегчается при комплексном легировании сплавов добавками Ni, Mn и Мо.

Вивчено температурну стабільність і магнітні характеристики тороїдальних магнітопроводів з нових аморфних металевих сплавів (ДМС) двох систем: Co₇₂.₅₋₇₃.₀(Fe,Ni,Mn,Mo)₄.₈₋₅.₈(Si₀.₂₁₋₀.₂₄B₀.₇₉₋₀.₇₆)₂₁₋₂₂ і Co₅₅.₇₋₅₈.₃(Fe,Ni,Mn)₂₁.₆₋₂₄.₂(Si₀.₂B₀.₈)₂₀.₁ з високою індукцією насичення (Вs = 0.9−1.1 T). Показано, що температура початку первинної кристалізації Тons1 залежить від хімічного складу сплаву і зменшується від 709 до 665 K при збільшенні сумарного вмісту нікелю, заліза та марганцю в сплаві. Проалізовано вплив хімічного складу сплавів і термомагнітної обробки (ТМО) на лінійність петлі перемагнічування й величину ефективної магнітної проникності стрічкових магнітопроводів. Встановлено що, після ТМО в поперечному полі суттєво зростає лінійність петлі гістерезису, нові сплави характеризуються меншою ефективною магнітною проникністю й більшою її польовою стабільністю в поєднанні з низькою коерцитивною силою Нс (1−3 А/m, 1 kHz). Наведення поперечної магнітної анізотропії в процесі ТМО полегшується при комплексному легуванні сплавів добавками Ni, Mn і Мо.

Amorphous alloys of two systems of Co₇₂.₅₋₇₃.₀(Fe,Ni,Mn,Mo)₄.₈₋₅.₈(Si₀.₂₁₋₀.₂₄B₀.₇₉₋₀.₇₆)₂₁₋₂₂ and Co₅₅.₇₋₅₈.₃(Fe,Ni,Mn)₂₁.₆₋₂₄.₂(Si₀.₂B₀.₈)₂₀.₁ with high saturation induction (Вs ≥ 0.9 Т) were developed. When studying thermal stability and magnetic characteristics of toroidal magnetic cores made of these alloys, it was found that onset temperature of primary crystallization Тons1 depends on the chemical composition of the alloy and decreases when total nickel, iron and manganese content in the alloy increases. Induction of transverse magnetic anisotropy in the course of heat-magnetic treatment (HMT) becomes easier at complex Ni, Mn and Мо doping of alloys that is accompanied by noticeable Curie temperature decrease and results in reduction of the effective magnetic permeability and higher field stability combined with low coercive force Нс. Thermal stability levels of promising amorphous metal alloys (AMA) corresponding to onset of destruction of magnetic anisotropy induced by transverse field were established. For the most promising alloy compositions, the value of effective magnetic permeability decreases compared to known alloys down to 550−670 units and remains constant in the wide magnetic field strength range of 1100−1300 A/m. The maximum remagnetization loop linearity is achieved after the optimum HMT in AMAs with high Ni content, which are characterized by low squareness ratio values Ksq = 0.002−0.02 and Нс = 1.0 A/m.