Struktura i własności magnetyczne miękkich materiałów kompozytowych z nanokrystalicznymi proszkami stopów kobaltu

• Autorzy: Konieczny J. , Dobrzański L.A. , Nowosielski R. , Wysłocki J. , Przybył A.

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of soft magnetic composites with cobalt nanocrystalline powders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule porównano własności magnetyczne oraz mechaniczne toroidalnych rdzeni magnetycznie miękkich o osnowie polimerowej wzmacnianych nanokrystalicznymi proszkami stopów kobaltu. Proszki otrzymano w procesie wysokoenergetycznego mielenia amorficznej taśmy na osnowie kobaltu Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 wyżarzonej izotermicznie w atmosferze argonu przed mieleniem. Uzyskane wyniki porównano z własnościami magnetycznymi toroidalnych rdzeni wytworzonych z litych taśm. Ponadto przedstawiono wpływ warunków procesu wysokoenergetycznego mielenia na własności magnetycznie miękkie materiału proszkowego oraz wpływ udziału silikonowej osnowy na własności magnetyczne i mechaniczne rdzeni kompozytowych

EN

Magnetic and mechanical properties are compared in the paper of the toroidal magnetically soft cores with the polymer matrix reinforced with the nanocrystalline powders from cobalt alloys. The powders were obtained in the high energy milling of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 amorphous ribbon with the cobalt matrix isothermally annealed in the argon atmosphere before milling. The results obtained were compared with the magnetic properties of the toroidal cores fabricated from the solid ribbons. Moreover, the high energy milling process conditions effect on the soft magnetic properties of the powder material is presented, as well as the influence of the silicon matrix fraction on magnetic and mechanical properties of the composite cores. The compressed Co77Si11,5B11,5 powder compared to the loosely poured powder is characteristic of the higher saturation induction BS = 0.94 T. The lowest value of the saturation induction is demonstrated by the compressed powder annealed at the temperature of 560 degrees Celsius. It is also characteristic of the highest value of the coercion field Hc = 31497. Particles of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 powder are distributed evenly in the composite in the entire polymer matrix with the higher fraction of the reinforcement material in the composite; whereas, with the reduction of the powder fraction, local clusters of the metallic powder occur. Composites with the silicone polymer matrix are characteristic of the increase of saturation induction Bs and coercion field Hc along with the increase of the mass portion of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 powder in the composite. Tensile strength MPa and elongation E decrease with the mass portion increase of the metallic powder; whereas, the Young 's modulus and average modulus Eavg grow with the mass portion of the powder. The static compression test results confirm that along with the growing Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 powder portion, the ultimate tensile strength UTS increases and elongation decreases.

Słowa kluczowe

PL

szkła metaliczne; nanokrystalizacja; materiały proszkowe; nanokompozyty; proces wysokoenergetycznego mielenia

EN

metallic glasses; powder materials; nanocomposites; nanocrystallization; high-energy ball milling process

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 50, nr 5
• Strony: 259--267
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konieczny J.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

autor

Dobrzański L.A.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

autor

Nowosielski R.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Gliwice

autor

Wysłocki J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Fizyki, Zakład Teorii i Technologii Magnesów, Częstochowa

autor

Przybył A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Fizyki, Zakład Teorii i Technologii Magnesów, Częstochowa

Bibliografia

• 1. Brenner A., Riddell G.: J. Res. Natl. Bur. Stand. 1946, t. 37, s. 31.
• 2. Zieliński P. G., Matyja H.: Hutnik-Wiadomości Hutnicze 1978, nr 1.
• 3. Siegel R. W.: Świat Nauki, 1997, t. 2.
• 4. Skonianekl, DuhajP.. GrossingerR.: J. M. M. M. 2000, nr 215-216, s. 431-433.
• 5. Hasiak M., Fukunaga H., Ciurzyńska W. H., Yamashiro Y.: Scripta mater. 2001, t. 44, s. 1465-1469.
• 6. Kwapuliński P., Chrobak A., Haneczok G., Stoklosa Z, Rasek J., Lelątko J.: Materials Science and Engineering C23, 2003, s. 71-75.
• 7. Li-Jun Wang, You Pei, Liu-Yi Wang: Materials Science and Engineering A304-306, 2001, s. 1075-1077
• 8. HolzerD., PerezdeAlbenizl, GrossingerR., Sassik H.: J. M. M. M. 1999, nr 203, s. 82-84.
• 9. Allia P., Coisson M., Tiberto P., Vinai F., Lanotte L.: J. M. M. M. 2000, nr 215-216, s. 346-348.
• 10. Pirata K. R.. Kram L., Chiriac H., KnobelM.: 1. M. M. M. 2000, Nr 221,s. L243-L247.
• 11. Franco V., Conde C. F., Conde A.: J. M. M. M. 1999, nr 203, s. 60-62.
• 12. Kulik T.: Nanokrystaliczne materiały magnetycznie miękkie otrzymywane przez krystalizację szkieł metalicznych. Wydaw. Polit. Warszawskiej, Warszawa 1998.
• 13. Yoihizawa Y., Oguma S., Yamauchi K.: J. Appl. Phys. 1988, t. 64, s. 6044.
• 14. Yoshizawa Y., Yamauchi K.: Mater. Trans. JIM 1991, t. 32. s. 551.
• 15. HernandoA., Gonzales A., SalcedoA., Palomares F. J., Gonzalez J. M.: J. M. M. M. 2000, nr 221, s. 172-177.
• 16. RoyB., GhatakS. K.: Journal of Alloys andCompounds 2001, nr 326, s. 198-200.
• 17. McHenryM. E., WillardM. W., Laughlin D. E.: Progress In Materials Science 1999, t. 44, s. 291-433.
• 18. Hu J., Qin H., Zhou S., Wang Y., Wang Z.: Materials Science and Engineering B83, 2001, s. 24-28.
• 19. Zelenakova A., Kollar P., Yertesy Z, Kuzminski M., Ramin D., Rieheman W.: Scripta mater. 2001, t. 44, s. 613-617.
• 20. Cullity B. D.: Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich. PWN, Warszawa 1964.
• 21. PrzedmojskiJ.: Rentgenowskie metody badawcze w inżynierii materiałowej. Wydaw. WNT, Warszawa 1990.
• 22. Jenkins G. M., Watts D. G.: Spectral Analysis and its Applications. HOLDEN-DAY, Cambridge, 1969.
• 23. Hamming R. W.: Numerical Methods for Scientists and Engineers. Mc Graw-Hill Book Company, Inc, London, 196.
• 24. Bojarski Z, FrackowiakJ.: Proc. Conf. On Applied Cryst, Cieszyn, Ed. Z. Bojarski, J. Paduch, H. Krztoń, 1990, s. 114-119.
• 25. Hesse J., RubartschA J.: Phys. E7, 1974, s. 526.
• 26. FrackowiakJ. E.: Hyperfme Interactions. 1990, t. 60, s. 757.
• 27. Suryanarayana C.: Progress in Materials Science 2001, t. 46.
• 28. Lu L, Lai M. O., Zhang S.: J. Mater. Proc. Technology 1997, t. 67, s. 100.
• 29. SorescuM., Grabias A.: Intermetallics 2002, t. 10, s. 317.
• 30. Beak-HeeLee, Bong SuAhn, Dae-Gun Kim, Sung-Tag Oli, Hyeongtag Jeon, Jinho Alin, Young Do Kim: Materials Letters, 2003, t. 57, s. 1103.
• 31. Nowosielski R., Griner S.: Proc. 4th Intern. Scientific. AMT'95, Zakopane 1995, s. 92.