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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 8/2021

25.05.2021 | Original Research Article

Effect of Ni Substitution for Si Element on Thermal and Soft Magnetic Properties of Fe73.5NixSi15.5-xB7Nb3Cu1 Nanocrystalline Alloys

verfasst von: Xingdu Fan, Mufeng Jiang, Yunhao Wang, Donghui Li, Long Hou, Weiming Yang, Baolong Shen

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 8/2021

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Abstract

Fe73.5NixSi15.5-xB7Nb3Cu1 nanocrystalline alloys were synthesized for improving the high-frequency performance without decreasing the saturation magnetic induction (Bs). Thermal and microstructural analysis reveals that Ni substitution favors the precipitation of initial α-Fe(Ni)(Si) phase. After proper annealing, the alloy ribbons with minor Ni addition obviously possess better comprehensive soft magnetic properties, including low coercivity of 0.34–0.51 A/m and high effective permeability of 23,000–56,000 in a wide annealing temperature range from 510 °C to 590 °C. The Bs is obviously improved from 1.21 T to 1.43 T, due to the increasing content of ferromagnetic Ni and density. Thermal expansion measurement demonstrates that all investigated alloys have obvious Invar effect and low thermal expansibility, which presents a moderate decrease with increasing Ni addition after crystallization, implying a smaller saturation magnetostriction. The Ni-doping nanocrystalline magnetic cores also exhibit better high-frequency characterization, including high relative permeability and low core loss at high-frequency region.

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Metadaten
Titel
Effect of Ni Substitution for Si Element on Thermal and Soft Magnetic Properties of Fe73.5NixSi15.5-xB7Nb3Cu1 Nanocrystalline Alloys
verfasst von
Xingdu Fan
Mufeng Jiang
Yunhao Wang
Donghui Li
Long Hou
Weiming Yang
Baolong Shen
Publikationsdatum
25.05.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-09004-5

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