Electrical, Magnetic and Thermal Characterization of Amorphous Fe-Co-Cr-B-Si Alloys

Abstract

This paper presents the influence of temperature variation and iron substitution with Co on the structure, electrical and magnetic properties of amorphous Fe75-xCoxCr1B7Si17 alloys (x=1, 4, 7 and 10 at%), obtained by the melt-spinning technique. The amorphous structure of tested materials was examined by X-ray diffraction (XRD), Mössbauer spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) methods. The thermal behaviour associated with the crystallization temperature of the glassy samples was measured using differential scanning calorimetry (DSC). The electrical resistivity of the amorphous alloys was measured between −160 and 750°C under neutral atmosphere. The electrical and magnetic properties were determined by Wheatstone bridge and by the Bitter technique and the Ferrotester method, respectively.Experimental results confirmed the utility of the applied investigation methods and the influence of the Co content and annealing process on the structure, electrical and magnetic properties of examined amorphous alloys. The studied amorphous alloys are soft magnetic materials and exhibit excellent electrical properties.RésuméCe document présente l'influence de la variation de température et de la substitution du fer par du Co sur la structure et sur les propriétés électriques et magnétiques des alliages amorphes Fe75-xCoxCr1B7Si17 (x=1, 4, 7, et 10 %at), obtenus par la technique de filage à chaud. On a examiné la structure amorphe des matériaux évalués par les méthodes de diffraction des rayons x (XRD), de spectroscopie Mössbauer et de microscopie électronique à balayage (SEM). On a mesuré le comportement thermique associé à la temperature de cristallisation des échantillons vitreux en utilisant la calorimétrie à balayage différentiel (DSC). On a mesuré la résistivité électrique des alliages amorphes entre −160 et 750°C sous une atmosphère neutre. On a determiné les propriétés électriques et magnétiques au moyen du pont de Wheatstone et par la technique de Bitter et par la méthode du testeur de Ferro, respectivement.Les résultats expérimentaux ont confirmé l'utilité des méthodes d'études appliquées et de l'influence de la teneur en Co et du procédé de recuit sur la structure et sur les propriétés électriques et magnétiques des alliages amorphes examinés. Les alliages amorphes étudiés sont des matériaux magnétiquement doux et exhibent d'excellentes propriétés électriques.