Propriétés Microstructurales Et Magnétiques D’un Alliage Nanostructuré À Base De Feco

Résumé: Le nanocomposite type Hitperm de composition Fe31Co31Nb8B30 (wt.%) a été préparé par broyage mécanique haute énergie dans un broyeur planétaire. Les variations morphologiques, structurales et microstructurales des poudres broyées ont été suivies par microscopie électronique à balayage et diffraction des rayons X. Le changement du comportement magnétique avec le temps de broyage et la température de traitement a été étudié par spectrométrie Mössbauer, mesures magnétiques et analyse calorimétrique différentielle. Les observations morphologiques ont montré l’existence d’une large distribution de la taille et la forme des particules de poudres broyées avec une augmentation de la taille après 10 h de broyage. Un affinement considérable est achevé pour des temps plus longs. L’affinement Rietveld des spectres de diffraction X a révélé la formation des borures métastables Fe3B et Fe23B6 après 1 h de broyage et la décomposition de la phase Fe23B6 en Fe3B, Fe2B et Fe α après 10 h. Un état stationnaire, caractérisé par une matrice amorphe dans laquelle sont dispersés des nanograins FeCo, est observée à partir de 25 h de broyage. La cinétique d’amorphisation est décrite par deux coefficients d’Avrami, n1 = 1,41 et n2 = 0,34. Le caractère paramagnétique de la phase amorphe, mis en évidence par la spectrométrie Mössbauer, est dû à son enrichissement en éléments non magnétiques (Nb et B). Après 125 h de broyage, une matrice amorphe majoritaire (~95%) à l’intérieur de laquelle sont dispersés des nanograins FeCo et Fe2B est obtenue. La réduction du moment magnétique entraîne une diminution du champ hyperfin moyen et de l’aimantation à saturation. L’excès de l’enthalpie, dû à la grande densité des défauts cristallins, est dégagé à une température inférieure à 573 K. La cristallisation et la croissance des domaines cristallins sont dominants à hautes températures. Les températures de Curie qui sont proches de l’ambiante réflètent l’inhomogénéité en composition de la matrice amorphe paramagnétique.

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