بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله اثر بازپخت جریانی در حضور گاز آرگون بر امپدانس مغناطیسی بزرگ - GMI - نوارهاي آلیاژ آمورف خام Co66 .59 Fe3 .98 Mo1 .55 Si18 .36 B9.52 به صورت تابعی از جریان بازپخت و زمان بازپخت ، در دماي اتاق بررسی شد. نوار بازپخت شده در گاز آرگون درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ بیشتري نسبت به نوار بازپخت شده در هوا از خود نشان داد. همچنین براي رسیدن به درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ بیشتر براي نمونههاي پخت شده در گاز آرگون نیاز به زمان بازپخت کمتري نسبت به بازپخت در هوا میباشد و بیشینهي درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ - بیشتر از 95 درصد - به ازاي زمانهاي بازپخت 8 و 10 دقیقه بود و نمودار در این نقاط داراي بیشترین مقدار است.
مقدمه
کشف اثر امپدانس مغناطیسی عMIلاردر سال [1] 1994رباب تازهراي را در بررسی حسگرهاي مغناطیسی گشود. راثر امپدانس مغناطیسی به عنوان یکی از خواص ترابرد میرتواند بیانرکنندهري خواص ذاتی و خواص مغناطیسی رمواد از جمله ناهمسانگردي، تنگش،رپذیرفتاري و غیره باشد 1]و.[2 مواد آمورف به دلیل دارا بودن خاصیت نظم کوتاه برد، شکلرهاي مختلف هندسی ضمن ساخت در ابعاد میلیرمتر و میکرومتر، نفوذپذیري مغناطیسی بالا، آمادهرسازي آسان آلیاژها با تنگش مغناطیسی کوچک و مقاومت الکتریکی کم جایگاه مهمی در بررسی اثررMIردارند.ربازپخت مواد آمورف رباعث اصلاح خواص فیزیکی آنرها میرگردد و در طی فرایند بلورین شدن در شرایط متفاوت بازپخت جهت کاربردهاي مختلف از جمله حسگرهاي مغناطیسی مورد استفاده قرار میرگیرند
در این بازپخترها بررسی اثر سطحی مواد مغناطیسی براي مطالعهري ساختار و استفاده در صنعت بسیار ر مورد توجه قرار گرفته است .[8-6]ریکی از روشهاي بازپخت اثر گرماي ژول با جریان مستقیم است که به خاطر سهولت و زمان کوتاه براي بازپخت والقاي ناهمسانگردي مغناطیسی در نمونه قابل توجه است.ربا عبور جریان از نمونه، به علت اثر گرماي ژول معمولاً نمونه را تا قبل از دماي بلور شدن گرم میرکنند 7] و.[8 ربازپخت جریانی در حضور هوا، خلأ و گازهاي مختلف قابل انجام است که هر کدام اثر متفاوتی بر ساختار نمونه و به خصوص بر سطح نمونه ایجاد میرکنند .[7]ر روجود اکسیژن در روند بازپخت باعث اکسید شدن سطح ماده، تغییر ساختار بخشی از ماده از حالت آمورف به بلور و نانو بلور وجفت شدن وسنجاق شدن حوزهرهاي مغناطیسی در کنار ناحیهري اکسید شده در سطح ماده میرگردد. رهمچنین جریان ورودي خود عامل ایجاد یک محور آسان در راستاي عمود بر طول نمونه شده و یا به عبارت دیگر ایجاد میدان مغناطیسی تولید شده ناشی از جریان بازپخت، القاء ناهمسانگردي مغناطیسی را در نمونه در پی خواهد داشت. رامپدانس مغناطیسی بزرگ عGMIلا رشامل تغییرات زیاد امپدانس الکتریکی یک رساناي مغناطیسی میرباشد، که ضمن عبور جریان الکتریکی متناوب، تحت اثر یک میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی است. رامپدانس مغناطیسی به دامنه، فرکانس جریان الکتریکی متناوب، ابعاد نمونه و شرایط بازپخت وابسته است.ردرصد امپدانس مغناطیسی با رابطه زیر تعریف می شود:ر
آرگون عگاز آرگون با خلوص 99/5 ش رلا استفاده شد. رابتدا از جریانرهاي مستقیم متفاوتی براي بازپخت در هوا و گاز آرگون استفاده شد، زمان بازپخت 15 دقیقه انتخاب شد .[9] ربراي بازپخت در گاز آرگون، از تیوپ کوارتز استفاده شد که گاز آرگون با شار sccm ر100 از یک سمت وارد و از روزنهي کوچکی در انتهاي آن خارج میرشد. راز آنجا که بیشترین درصد GMIر اندازهرگیري شده در گاز آرگون براي نمونهري بازپخت شده با جریان 400 میلیرآمپر بود، زمانرهاي بازپخت متفاوت را در شرایط جریان بازپخت 400 میلیرآمپر بررسی کردیم.رزمان بازپخت بین 6 تا 15 دقیقه انتخاب شد. رپس از بهینهرسازي، براي اندازهرگیري امپدانس، جریان متناوب 10میلیرآمپر و فرکانس 4 مگاهرتز توسط دستگاه مولد جریان متناوب به نمونه اعمال و اندازهرگیري ولتاژ بوسیلهري اسیلوسکوپ انجام شد. رمیدان مغناطیسی یکنواخت در جهت طولی و همراستا با طول نوار بوسیلهري سیم پیچ در بازهري صفر تا 108 اورستد عاز صفر تا 20 آمپرلا راعمال شد. رتغییرات بهردست آمده در ولتاژ خروجی را در اسیلوسکوپ ثبت کرده و سپس از رابطهي ع1لا براي بهردست آوردن منحنیردرصدرامپدانس مغناطیسی بزرگ بر حسب میدان استفاده کردیم.
نتایج و بحث
درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ مربوط به نوارهاي خام و بازپخت شده در هوا ورگاز آرگون در جریانرهاي 100، 200، 300 ،400، ر500 ،600 میلیرآمپر محاسبه شد. رنمودار درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ برحسب میدان مغناطیسی خارجی براي چند جریان بازپخت انتخابی در هوا و در گاز آرگون به ترتیب در شکل ع1لا و شکل ع2لا رسم شده است.رر بیشترین درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ براي نمونهرهاي پخت
شده در هوا مربوط به جریان پخت 500 میلی آمپر شد که نسبت به نمونهري خام حدود 8 درصد افزایش داشت و بیشترین درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ براي نمونهرهاي بازپخت شده در گاز آرگون مربوط به جریان بازپخت 400 میلیرآمپر شد. ردر آرگون نسبت به هوا، انرژي گرمایی حاصل از جریان بازپخت کمتر هدررفته و بیشتر انرژي صرف بازپخت میرشود، بنابراین دماي نمونه در جریان بازپخت کمتري به دماي بلورین شدن میررسد.ر براي بررسی تأثیر زمان بازپخت بر امپدانس مغناظیسی بزرگ در گاز آرگون، نمونهر در زمانرهاي 6، 8، 10، 12 و 15 دقیقه با جریان 400 میلیرآمپر بازپخت شد. ردر شکل ع3لا نمودار بیشینهري درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ براي زمانرهاي بازپخت مختلف در گاز آرگون رسم شد.ر بیشینهري درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ براي زمان پخت 8 دقیقه بود که نسبت به نمونه خام حدود 20 درصد افزایش داشتقف
شکل : 2 منحنی درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ نوارهاي خام و بازپخت شده فف درگاز آرگون در جریانرهاي انتخابیعزمان بازپخت 15 دقیقهلار
شکل : 1 منحنیردرصدرامپدانس مغناطیسی بزرگ نوارهاي خام و بازپخت شده در هوا وردر جریانرهاي انتخابیرعزمان بازپخت 15 دقیقهلارر
شکل : 3 بیشینه درصد امپدانس مغناطیسی بزرگ نوارهاي خام و بازپختی در گاز آرگون و در زمانرهاي مختلفرعجریان بازپخت 400 میلیرآمپرلارر
نتیجه گیري
بیشینهريردرصدرامپدانس مغناطیسی بزرگ نمونهرهاي پخت شده در حضور گاز آرگون، براي جریان پخت 400 میلی آمپر و مدت زمان بازپخت 8 دقیقه بدست آمد که نسبت به نمونهري خام حدود 20 درصد افزایش داشت.ربا افزایش زمان بازپخت از 6 تا 8
