Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))
магнитных полей, магнитных экранов, сердечников высокочастотных трансформаторов. В настоящее время среди множества магнитомягких аморфных и нанокристаллических материалов наилучшее сочетание свойств достигнуто в лентах на основе Fe-Co-Ni, полученных методом быстрой закалки из жидкого состояния [1-3]. Широко известны, коммерциализированы и промышленно выпускаются ленты номинального состава Fe 4 oNL|oPi 4 B6. В работах [4, 5] показано, что замещение Ni на Co в лентах номинального состава Fe 40 Ni 40 P 14 B 6 приводит к улучшению магнитных свойств. При этом исследование структуры лент и влияние вариаций состава на структуру не проводилось. В данной работе проводилось рентгенографическое исследование кинетики кристаллизации и структуры Fe 8 0 -^Co^P 1 4 B 6 с £=25, 32, 35 at.%. Ленты получались быстрой закалкой жидкого расплава. Для этого заготовка, полученная индукционной плавкой смеси химически чистых Fe, Co, B и Co2P в аргоновой атмосфере, нагревалась индуктором в атмосфере Ar до температуры, превышающей на 100-120 К температуру плавления (Tm =1313 К), после чего сплав выдавливался через сопло в кварцевой ампуле на наружную поверхность быстро вращающегося массивного медного колеса. Полученные таким образом ленты являются рентгеноаморфными. Рентгенографирование образцов проводилось на CuKx-излучении в геометрии на отражение и MoKa- излучении в геометрии на просвет в интервале углов 2Ѳ (27-102)° для CuKa- и (2-145)° для MoKa-излучения. Использовался автоматический метод регистрации распределения интенсивности рассеяния с постоянным шагом по углу рассеяния 2 Ѳ. На рисунке 1 представлены кривые распределения интенсивности рассеяния для образцов Fe 8 0 -^Co^P 1 4 B 6 с ^=25, 32, 35, полученные на МоКа-излучении. Видно, что ход кривых для всех трех составов лент идентичен. Поскольку рассеивающие способности атомов Fe и Co имеют схожие значения, то изменение концентраций атомов Fe и Co в образцах не оказывает влияния на интенсивность рентгеновской дифракционной картины. Смещения первого пика, который определяет ближайшее расстояние между атомами, также не наблюдается, так как атомы Fe и Co имеют близкие по значениям атомные радиусы (rFe=1.26 A, rCo=1.25 А). Три широких пика и плечо при 2Ѳ~41° соответствуют отражениям (110), (211), (220) и (222) фазы a-FeCo [4, 5]. Размер областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей, рассчитанный из полуширины отражения ( 1 1 0 ) составляет ~16 А. Однако видно, что ход кривой интенсивности рассеяния не полностью соответствует фазе a-FeCo. Было установлено, что дифракционная картина, полученная для аморфных металлических лент состава Fe80- ^Co^P 1 4 B6, соответствует по положению и интенсивности диффузных максимумов суперпозиции картин рассеяния двух кристаллических фаз FeCoPB и a-FeCo. Результаты эксперимента были обработаны с использованием метода Уоррена - Финбака. Из экспериментальных зависимостей интенсивности рассеяния I от длины дифракционного вектора 5 = 4 :тетѲ/А, рассчитывались функции H(s), являющиеся подынтегральными для расчета кривой распределения парных функций D(r). Экспериментальную функцию D(r) можно представить в виде суммы функций парного взаимодействия атомов P j(r), домноженных на отношение координационного числа к радиусу соответствующей координационной сферы. Парная функция P,j(r) по своему физическому смыслу обозначает распределение электронной плотности одной отдельно взятой парой атомов i, j. 2Ѳ Mo Ka Рис.1. Кривые распределения интенсивности рассеяния исходных лент Fe 8 o-^Co^PI 4 B 6 с £=25, 32, 35 at. % (МоКа-излучение) Значения парных функций в зависимости от расстояния r рассчитываются из известных данных о функциях атомного рассеяния атомов. Детально методика введения поправок в экспериментальные кривые и расчета H(s) и D(r) изложена в работах [ 6 , 7]. Функция D(r) осциллирует около прямой 2 n 2 r ре^ Z ., наклон J которой обусловлен средним значением электронной плотности р исследуемого материала. Затухание осцилляций D ( r ) относительно этой прямой после некоторого значения r определяет дальность корреляции в аморфных веществах. В нашем случае затухание кривой распределения парных функций происходит при 396
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz