Vol.15 No.4 纪松等：新型高性能铁基超微品软磁合金 ·509· 日本学者吉泽等人于1988年首次报道了具有优异软磁性能的超微晶软磁材料一 Finemet合金，该合金是通过非晶合金晶化后获得的，其内部由I0~20nm的超微品x F-Si固溶体相和非晶相构成。由于该类合金综合软磁性能优异、制备工艺简便，价格 较低，因此引起了人们的广泛关注。月前，对超微品软磁合金的研制及应用开发上作，已 成为功能材料界的一个热点引 本文详细研究了Fe3.CuNb,Si13B,(al%)超微晶软磁合金的性能与退火I艺的关 系、以及合金的性能与结构特征。 1实验方法 非晶母合金用真空感应炉冶炼，原材料为工业纯铁、电解铜、金属铌块、结晶硅以及 硼铁合金。用单棍激冷法制成宽10mm、厚约30um的非晶带。将非晶带绕成内径为 19mm,外径为26mm的环状样品。样品的退火处理在氩气保护下进行。 用冲击法测定Hm=0.08A/m下的起始磁导率μ0wAm)。在3257型直流磁滞回线 自动记录仪上画出样品的磁滞回线，确定饱和磁感B(Am，剩磁Br和矫顽力H。在 交流磁化曲线测量仪上绘出50Hz下样品的磁化曲线。用4274型LCR测量仪测定不同频 率下的有效磁导率'1，品质因数Q和以损值P。 样品的X射线衍射分析在口本理学D/MAX一RB型X射线衍射分析仪上进行，采 用铜靶(2=0.1541nm).扫描速度为1（°）/min。 2实验结果 2.2直流磁性 图1为合金的直流磁性与退火温度关系。在530~560℃范围内退火处理.合金具有 很高的软磁性能。在535℃下退火处理，合金的性能最高，其μ0A.m=14.8×10, Hc=0.6A/m,达到了1J85(10.9×10.0.66A/m)和Co-Fc-Mo-Mn-Si-B非品合 金(10.2×10,0.72A/m)的性能水平. 2.2交流磁性 图2为退火温度对合金铁损ps1的影响，Bm=0.5T,f分别为10.、20,50， 100kHz。 经540~560C退火处理，合金的铁损p值较低，其最佳铁损值为p:1s=5.6W/kg, P5w=17.4W/kgp550=80W/kgP51u=270wW,/kg。与1J85-】(p510k=7.71W /kg,P32w=23.30wW/kg)和Co基非晶合金(P:1w=5.18W/kg,P;=12.20W/ kg)铁损水平相当 图3为Ta=545℃下退火处理、具有最低铁损的样品的铁损P;有效磁导率4：和 品质因数Q值与频率的关系。见，合金在中高频率下仍具有有很同的软磁性能和低 铁损值。纪 松等 新型 高性能铁基 超微品软磁合金 · · 日 本 学 者 吉 泽 等 人 于 年 首 次 报 道 了 具 有 优 异 软 磁 性 能 的 超 微 晶 软 磁 材 料一 合 金 ， 该合 金 是 通 过 非 晶 合 金 品 化 后 获 得 的 ， 其 内部 由 一 的 超 微 品 一 固溶 体相 和 非 晶相 构 成川 。 由于 该类 合金 综 合 软磁性 能优 异 ， 制 备 工 艺简便 ， 价格 较低 ， 因此引起 了 人们的 广泛关 注 。 目前 ， 对 超 微 晶软磁合金 的 研制 及 应 用开 发 一 上作 ， 已 成为功 能材料界 的一个热点阵 。 本 文 详细 研究 了 ， ， ， 超 微 品软 磁 合 金 的性能 与退 火 工 艺 的关 系 ， 以 及合 金 的性能 与结构特 征 。 实验方法 非 晶母 合金 用 真空 感应炉冶 炼 ， 原材料 为 一 业纯 铁 、 电解 铜 、 金 属锐块 、 结 品硅 以 及 硼 铁 合 金 。 用 单 棍 激 冷 法 制 成 宽 、 厚 约 ‘ 的 非 晶 带 。 将 非 晶 带 绕 成 内径 为 ， 外 径 为 的环状样 品 。 样 品 的退 火 处理在氢气保护 下进 行 。 用 冲击 法测 定 下 的起始磁导率 召 。 、 ， 。 在 型 直 流磁滞 回线 自动记录 仪上 画 出样 品 的磁滞 回线 ， 确 定 饱和 磁感 、 、 ， 剩 磁 和矫顽 力 。 在 交流磁 化 曲线 测 量仪上绘 出 下样 品 的磁化 曲线 。 用 型 测 量 仪测 定不 同频 率下 的有 效磁导 率 厂 ， 品质 因数 和 钊 、 损值 。 样 品 的 射线 衍 射分 析 在 口本 理 学 一 型 射线 衍射分 析仪 卜进 行 ， 采 用铜靶 以 二 ， 扫 描速 度 为 。 。 实验结果 直流磁性 图 为 合 金 的直 流磁 性 与退 火 温 度关 系 。 在 一 ℃ 范 围 内退 火 处理 ， 合金具有 很 高 的 软 磁 性 能 。 在 ℃ 下 退 火 处 理 ， 合 金 的 性 能 最 高 ， 其 户 、 ‘ 、 、 一 、 一 扩 ， 从一 ， 达到 了 一 ， 和 一 一 一 一 一 非 晶合 金 ， 的性 能水平 。 交流磁性 图 为 退 火 温 度 对 合 金 铁 损 的 影 响 ， ， ， 分 别 为 ， ， ， 。 经 一 退 火处理 ， 合金 的 铁损 值较 低 ， 其最 佳铁损 值 为 。 ， · ， · · 夕 。 ， 夕 。。 。 与 一 咖 厂 ，、 、 ， 尸 。 一 和 基 非 品 合 金 尸 厂 。 、 二 ， 尸 。 、 二 铁 损 水平相 当 。 图 为 兀 ℃ 下退 火 处 理 ， 具有 最 低铁 损 的样 品的 铁 损 、 ， 有效 磁 导率 川 和 品质 因 数 值 一 与频 率 的 关 系 。 可 见 ， 合金 在 中高 频 率 下 仍 具 有 有 很 同 的 软 磁性 能 和 低 铁损 值