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具有极低矫顽力的机械强度高且具有延展性的软磁体
Nature ( IF 50.5 ) Pub Date : 2022-08-10 , DOI: 10.1038/s41586-022-04935-3
Liuliu Han 1 , Fernando Maccari 2 , Isnaldi R Souza Filho 1 , Nicolas J Peter 1 , Ye Wei 1 , Baptiste Gault 1 , Oliver Gutfleisch 2 , Zhiming Li 3 , Dierk Raabe 1
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软磁材料 (SMM) 用于电气应用和可持续能源供应,允许磁通量变化以响应外加磁场的变化,并且能量损失低1由于滞后损失2,交通、家庭和制造业的电气化导致能源消耗增加。因此,最大限度地减少可扩大这些损失的矫顽力至关重要3。然而,仅实现这一目标是不够的:电动发动机中的 SMM 必须承受严重的机械负载;也就是说,合金需要高强度和延展性4. 这是一个基本的设计挑战,因为大多数增强强度的方法都会引入应力场,这些应力场可以固定磁畴,从而增加矫顽力和磁滞损耗5。在这里,我们介绍一种克服这种困境的方法。我们设计了一种 Fe-Co-Ni-Ta-Al 多元合金 (MCA),它具有铁磁基体和顺磁性相干纳米颗粒(尺寸约为 91 nm,体积分数约为 55%)。它们阻碍位错运动,增强强度和延展性。它们的小尺寸、低相干应力和小静磁能在磁畴壁宽度以下产生相互作用体积,导致畴壁钉扎最小化,从而保持软磁特性。该合金在 54% 的拉伸伸长率下具有 1,336 MPa 的拉伸强度,78 A m 的极低矫顽力-1(小于 1 Oe),100 A m 2  kg -1的中等饱和磁化强度和 103 μΩ cm 的高电阻率。





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更新日期:2022-08-11
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