مشخصه يابي ساختاري و مغناطيسي آلياژ نانو بلورين Fe50(Co50)_ 6.5%wt Si توليد شده توسط آلياژسازي مكانيكي

Investigation of structural and magnetic properties of nano structured [Fe50(Co50)] – 6.5%Si alloy prepared by mechanical alloying

آهن خالص يك ماده فرو مغناطيس خوب مي باشد اما داراي مقاومت الكتريكي پائيني است در نتيجه تلفات جريان هاي گردابي بالايي را تجربه مي كند. آلياژهاي آهن از جمله سيستم آلياژي Fe-Si ، نفوذ پذيري مغناطيسي بالاتر و تلفات مغناطيسي كمتري را ايجاد مي كنندكه منجر مي شوند كه سيستم هايي كه از اين آلياژها استفاده مي كنند بازده بالاتري داشته باشند. اما از آنجايي كه Si عنصري ديا مغناطيساست سبب كاهش شديد در مغناطش اشباع آهن مي گردد كه از جمله معايب اين سيستم محسوب مي شود. در اين تحقيق ابتدا پودر آلياژي Fe50-Co50 توسط فرايند آسياكاري توليد شد و سپس Si به گونه اي اضافه گرديد كه تركيب Fe50(Co50)-6.5%wt Si حاصل گردد و آسياكاري در زمان هاي مختلف ادامه يافته و در نهايت خواص ساختاري و مغناطيسي پودر هاي توليدي مورد ارزيابي قرار گرفته شده است. به منظور بررسي هاي ساختاري از آناليزهاي SEM,XRD استفاده و همچنين از آناليز VSM هم جهت بررسي خواص مغناطيسي كمك گرفته شد. نتايج نشان مي دهند كه با توليد آلياژ Fe-Co مغناطش اشباع به شدت افزايش يافته، با اضافه شدن Si مغناطشكاهشيافته ولي در نهايتمغناطشي نزديكبه مغناطشاشباع آهن خالصحاصل مي گردد.

Pure iron is a good ferromagnetic material; however the resistivity of iron is very low. alloyed iron such as Fe-Si system, provides higher magnetic permeability and lower total core losses and results in devices having higher efficiencies than devices using pure iron. Unfortunately increasing the Si content of alloys leads to decrement of Fe as a ferromagnetic component ( since Si is a diamagnetic elements ) and thereby reduction of the saturation magnetization (Ms). In this study, nanocrystalline [Fe50(Co50 )]-6.5%wt Si alloy powders has been prepared by mechanical alloying and the effects of milling times on structural and magnetic properties are investigated. SEM and XRD analysis were used to investigate the powder morphology and structural properties, Magnetic properties were estimated using a magnetometer VSM. Results show that the formation of Fe50(Co50) alloy increases saturation magnetization and addition of Si, leads to a decrease of the Ms of iron . However the measured Ms for [Fe50(Co50)]-6.5%wt Si has the same value with pure iron.