一种具有极低碳矫顽力的力学强韧软磁体
材料科学
2022-08-24 v1 其他凝聚态物理
应用物理
摘要
软磁材料(SMMs)用于电气应用和可持续能源供应,可在低能量损耗下随外加磁场变化而允许磁通变化。交通、家庭和制造业的电气化导致因磁滞损耗引起的能耗增加。因此,最小化决定这些损耗的矫顽力至关重要。然而,仅满足此目标还不够:电机中的软磁材料必须承受严苛的机械载荷,即合金需要高强度和高延展性。这是一项基础性的设计挑战,因为大多数增强强度的方法会引入可钉扎磁畴的应力场,从而增加矫顽力和磁滞损耗。在此,我们提出一种克服此困境的方法。我们设计了一种具有铁磁基体和顺磁相干纳米颗粒(~91 nm尺寸,~55%体积分数)的Fe-Co-Ni-Ta-Al多组元合金。它们阻碍位错运动,增强强度和延展性。其小尺寸、低共格性和小静磁能产生的相互作用体积低于磁畴壁宽度,导致最小的畴壁钉扎,从而保持软磁性能。该合金在54%拉伸伸长率下抗拉强度为1336 MPa,极低碳矫顽力为78 A/m(<1 Oe),中等饱和磁化强度为100 Am2/kg,高电阻率为103 μΩ·cm。
引用
@article{arxiv.2207.05686,
title = {A mechanically strong and ductile soft magnet with extremely low coercivity},
author = {Liuliu Han and Fernando Maccari and Isnaldi R. Souza Filho and Nicolas J. Peter and Ye Wei and Baptiste Gault and Oliver Gutfleisch and Zhiming Li and Dierk Raabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05686},
year = {2022}
}
备注
24 pages