بررسي اكسايش سطحي نوار بي شكل Co67Cr7Fe4Si8B14 در طول فرايند بلورينگي

A Research on Surface Oxidation of Co67Fe4Cr7Si8B14 Amorphous Ribbon during Crystallization

با توجه به اين?كه نفوذ اكسيژن درون زمينه در طول حرارت?دهي نوارهاي ماده?ي بي?شكل منجر به افت شديد خواص مغناطيسي نرم آن?ها مي شود، در اين پژوهش اكسايش سطحي آلياژ بي?شكل با تركيب Co67Cr7Fe4Si8B14 (تهيه شده به?روش ريخته?ريسي نوار عريض (Planar Flow Melt Spinning) در طول فرايند بلورينگي بررسي شده است. ابتدا پايداري حرارتي آلياژ بي?شكل به?روش آناليز حرارتي افتراقي (DTA) بررسي شد. سپس، نمونه?هايي از نوار بي?شكل در دماهاي مختلف در محدوده دمايي ?C350 تا ?C650 با فاصله دمايي °C 50 به?مدّت زمان نيم ساعت در محيط گاز آرگون حاوي 0.2 درصد اكسيژن تاب?كاري شدند. نمونه?هاي تاب?كاري شده به?كمك پراش اشعه?ي X (XRD)، ميكروسكپ الكتروني روبشي (SEM) و دستگاه آناليز تفكيك انرژي (EDS) بررسي شدند. نتايج حاكي از تشكيل اكسيد سطحي از دماي حدود °C550 بودند. اكسيد تشكيل شده از نوع SiO2 با ماهيّت بي?شكل بود. با افزايش دما تا °C600، بر ضخامت و پيوستگي لايه?ي اكسيدي افزوده شد، به?گونه?اي كه مانع از شناسايي فازهاي تشكيل شده در زمينه در اين دما شد. بالاتر از دماي °C600، پوسته?ي اكسيدي تشكيل شده ناپايدار شد و به?شكل ورقه?اي درآمد. در اين شرايط، نفوذ اكسيژن درون زمينه و تركيب شدن آن با كبالت و تشكيل اكسيد كبالت، مشاهده شد.

Deterioration of soft magnetic properties of amorphous ribbons happens when oxygen atoms diffuse in matrix during heat treatment. In this research, surface oxidation of Co67Fe4Cr7Si8B14 amorphous ribbons prepared by Planar Flow Melt Spinning (PFMS) process during crystallization was investigated. In the first step, thermal stability of the ribbons was studied by Differential Thermal Analysis (DTA). Amorphous samples were then annealed isothermally in argon atmosphere with 0.2% oxygen for 30 minutes at the temperature range of 350-650 ?C with 50 ?C interval. Heat treated samples were studied by X-Ray Diffraction (XRD) analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis. According to the results, surface oxidation started around 550?C. The oxide was found to be SiO2 with amorphous structure. An increase in the temperature up to 600?C, no crystalline phases was recognized by XRD in the sample annealed at this temperature, which can be attributed to increasing the thickness and continuity of the oxide layer. For the temperatures above 600?C, the instability and discontinuity of the oxide layer were observed in some areas. In these areas, oxygen diffused in the matrix and combined with cobalt as CoO, was also observed.