Conventional Fe-Co alloys are important soft magnetic materials that have been widely used in industry. Compared to its polycrystalline counterpart, the nanostructured materials have showed superior magnetic properties, such as higher permeability and lower coercivity due to the single domain configuration. However, magnetic properties of nanostructured materials are affected in complicated manner by their microstructure such as grain size, internal strain and crystal structure. Thus, studies on synthesis of nanostructured materials with controlled microstructure are necessary for a significant improvement in magnetic properties. In the present work, starting with two powder mixtures of Fe and Co produced by mechanical alloying (MA) and hydrogen reduction process (HRP), differences in the preparation process and in the resulting microstructural characteristics will be described for the nano-sized Fe-Co alloy particles. Moreover, we discuss the effect of the microstructure such as crystal structure and grain size of Fe-Co alloys on the magnetic properties.
Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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2006.09a
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pp.120-121
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2006
Magnetic properties of nanostructured materials are affected by the microstructures such as grain size (or particle size), internal strain and crystal structure. Thus, it is necessary to study the synthesis of nanostructured materials to make significant improvements in their magnetic properties. In this study, nanostructured Fe-20at.%Co and Fe-50at.%Co alloy powders were prepared by hydrogen reduction from the two oxide powder mixtures, $Fe_2O_3$ and $Co_3O_4$. Furthermore, the effect of microstructure on the magnetic properties of hydrogen reduced Fe-Co alloy powders was examined using XRD, SEM, TEM, and VSM.
Magnetic properties of nanostructured materials are affected in complicated manner by their microstructure such as pain size (or particle size), internal strain and crystal structure. Thus, studies on the synthesis of nanostructured materials with controlled microstructure are necessary fur a significant improvement in magnetic properties. In the present work, nanostructured Fe-Co alloy powders with a grain size of 50 nm were successfully fabricated from the powder mixtures of (99.9% purity) $FeCl_2$ and $CoCl_2$ by chemical solution mixing and hydrogen reduction.
An, Bong-Su;Lee, Baek-Hui;Lee, Gyu-Hwan;Kim, Yeong-Do
Korean Journal of Materials Research
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v.12
no.6
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pp.488-492
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2002
Magnetic properties of nanostructured materials are affected in complicated manner by their microstructure such as grain size, internal strain and crystal structure. Thus, studies on the synthesis of nanostructured materials with controlled microstructure are necessary for a significant improvement in magnetic properties. It is well known that when Fe-Co alloy undergoes ordering transformation, soft magnetic properties could be obtained. There are many reports that the magnetic properties of the materials can be changed with variation of grain size. In the present work, nanostructured Fe-50at.%Co alloy powder produced by hydrogen reduction process (HRP) starting with two oxide powder mixtures of $Fe_2O_3\;and\; Co_3O_4$. The mean grain size of the HRP powders was about 40 nm and coercivity of the: powders was about 43 Oe.
Kim, Se-Hoon;Lee, Young Jung;Lee, Baek-Hee;Lee, Kyu Hwan;Kim, Young Do
Journal of Powder Materials
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v.12
no.5
s.52
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pp.362-368
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2005
The structural and magnetic properties of nanostructued Fe-20 ;wt.%Si alloy powders were investigated. Commercial Fe-20 wt.%Si alloy powders (Hoeganaes Co., USA) with 99.9% purities were used to fabricate the nanostructure Fe-Si alloy powders through a high-energy ball milling process. The alloy powders were fabricated at 400 rpm for 50 h, resulting in an average grain size of 16 nm. The nanostructured powder was characterized by fcc $Fe_{3}Si$ and hcp $Fe_{5}Si_3$ phases and exhibited a minimum coercivity of approximately 50 Oe.
In this study, chemical solution mixing and hydrogen reduction method was used to fabricate nanostructured $Fe_xCo_{1-x}$ alloy powders. Fe-Co chloride mixture, FeCl$_2$ and COCI$_2$ with 99.9% purity, were reduced in hydrogen atmosphere. Nanostructured Fe-Co alloy powders with a grain size of 50 nm were successfully fabricated. Magnetic properties of fabricated $Fe_xCo_{1-x}$(x=0, 10, 30, 50, 70, 100) alloy powders with the same grain size were measured because size factor can affect magnetic properties. Coercivity of Fe-Co alloy powders were increased with increasing Co contents. Maximum value of coercivity in various Co contented Fe-Co alloy powders with similar grain size was 125 Oe at Fe$_{100}$. Saturation magnetization value at Fe$_{70}$Co$_{30}$ composition showed maximum value of 219 emu/g and saturation magnetization value decreased with increasing Co contents and minimum value of 155 emu/g was observed at Co$_{100}$.
The purpose of this study is the fabrication of nano-sized Fe-Co alloy powders with soft magnetic properties by the slurry mixing and hydrogen reduction (SMHR) process. $FeCl_2$0 and $CoCl_2$ powders with 99.9% purities were used for synthesizing nanostructured Fe-Co alloy powder. Nano-sized Fe-Co alloy powders were successfully fabricated using SMHR, which was performed at 50$0^{\circ}C$ for 1 h in H$_2$ atmosphere. The fabricated Fe-Co alloy powders showed $\alpha$' phase (ordered body centered cubic) with the average particle size of 45 nm. The SMHR powder exhibited low coercivity force of 32.5 Oe and saturation magnetization of 214 emu/g.
3-D shape soft magnetic composite parts can be formed by general compaction method of powder metallurgy. In this study, the results on the high density nanostructured Fe-Si/Fe composite prepared by a warm compaction method were presented. Ball-milled Fe-25 wt.%Si powder, pure Fe powder and Si-polymer were mixed and then the powder mixture was compacted at various temperatures and pressures. Pore free density of samples up to 95% theoretical value has been obtained. The warm compacted sample prepared at 650 MPa and 240$^{\circ}C$ had highest compaction properties in comparison with other compacts prepared at 300, 400 MPa and room temperature and 120$^{\circ}C$. The magnetic properties such as core loss, magnetization saturation and coercivity were measured by B-H curve analyzer and vibration sample magnetometer.
Eckert J.;Duhamel C.;Das J.;Scudino S.;Zhang Z. F.;Kim, K. B.
Journal of Powder Materials
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v.13
no.5
s.58
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pp.340-350
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2006
Nanostructured materials exhibit attractive mechanical properties that are often superior to the performance of their coarse-grained counterparts. However, one major drawback is their low ductility, which limits their potential applications. In this paper, different strategies to obtain both high strength and enhanced ductility in nanostructured materials are reported for Ti-base and Zr-base alloys. The first approach consists of designing an in-situ composite microstructure containing ductile bcc or hop dendrites that are homogeneously dispersed in a nanostructured matrix. The second approach is related to refining the eutectic structure of a Ti-Fe-Sn alloy. For all these materials, the microstructure, mechanical properties, deformation and fracture mechanisms will be discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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