新型纳米晶软磁合金及其应用(一)

最近十年来纳米磁性材料已经获得了广泛的应用.本文详细论述了由两个铁磁相组成的新型纳米晶软磁合金在理论研究和实际应用方面所取得的重要成果.重点介绍了随机各向异性模型在解释这类纳米晶软磁合金的微结构特征和磁性能方面的成功应用,以及各种纳米晶软磁合金,包括Fe-Si-B-Cu-Nb纳米晶合金、Fe (Co)-Zr-B-(Cu)纳米晶合金、Fe-M-N, C (M = Zr, Hf, Ta, Nb)薄膜、软磁颗粒膜、双相非晶态薄膜和磁性多层膜作为高频软磁材料应用的最新进展情况.     

铁基纳米晶软磁合金的研究现状

纳米晶软磁合金具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低高频损耗等特点.对牌号为Finemet、Nanoperm和Hitperm等三类铁基纳米晶软磁合金进行了分类综述,分别介绍了各类合金的成分、性能、显微组织结构特点以及应用范围,并对它们的非晶晶化过程机理以及影响合金软磁性能的因素进行了简要讨论.     

Finemet型FeCuNbSiB系纳米软磁合金的发展和产业化

日立金属发明的Finemet型软磁合金是世界上唯一商品化产业化的纳米晶软磁合金.本文简要介绍该合金在国内外产业化的情况以及日本、德国该合金商品牌号、成分、性能的发展情况.     

非晶纳米晶软磁合金退火工艺研究进展

非晶纳米晶软磁合金具有绿色节能、成本低廉等诸多优势,已成为战略性新材料领域的研究热点之一。重点概述Fe基非晶纳米晶软磁合金的退火工艺,包括热致晶化、电/磁致晶化、热等静压晶化及薄带连续晶化工艺的新进展。     

专利集锦

正无线充电装置公开号:CN105321649A公开日:2016.02.10申请人:韩国LG伊诺特有限公司本发明公开了一种软磁合金及包括该软磁合金的无线充电装置。所述软磁合金具有表达成Fe_(100-x-_yCu_xB_y的化学式,其中x在0.1 at%至1.7 at%的范围内,并且y在2.3 at%至9.6 at%的范围内。在不添加任何贵合金元素的情况下,仅使用铁(Fe)、铜(Cu)和硼(B)来获得具有低抗磁力和高饱和磁通量密度的纳米晶的软磁合金。所述纳米晶软磁合金应用于无线电     

纳米磁性材料及器件的进展

概述了国内外纳料磁性材料及器件研究与开发的进展。具体介绍纳米磁性粒子、铁基纳米晶软磁合金、稀土永磁快淬磁粉、人工格、纳米磁性丝、射频用复合软磁材料的制备工艺、主要性能及其在磁记录、传感器、磁电子器件中的应用。     

Fe基纳米晶软磁合金的制备与性能研究

采用单辊快淬法制备成分为Fe_(73.5)CulNb_3Si_(13.5)B_9与Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B_9N_(1.6)两种非晶合金带材,经540℃晶化退火热处理后得到Fe基纳米晶软磁合金带材。利用差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究非晶合金的晶化温度以及纳米晶软磁合金的表面形貌和磁性能。实验结果表明,添加N元素后非晶合金的晶化温度降低,经过同一温度退火后,纳米晶合金B(Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B9N_(1.6))的饱和磁感强度Bs为142.8 emu/g,比合金A(Fe_(73.5)Cu_lNb_3Si_(13.5)B_9)的饱和磁感强度(Bs=101.2 emu/g)提高了41%。     

《磁性材料及器件》2004年总目次

综述·动态·评论 2002~2003年磁学和磁性材料新进展(Ⅰ)一般磁性、非金属磁性和材料及磁共振……………………………李国栋(1,1) La、Co代换永磁铁氧体的高性能化与工艺技术……………………………………………………………………何水校(1,5) 新型纳米晶软磁合金及其应用(一)…………………………………………………………………………………张世远(2,1) 无磁硬质合金研究进展………………………………………………………………………孙 景,鲁颖炜,郭小南,等(2,6) Finemet型FeCuNbSiB系纳米软磁合金的发展和产业化………………………     

新型纳米晶软磁合金及其应用(三)

4 其他双相纳米晶软磁合金 4.1 Fe (Co)-Zr-B-(Cu)纳米晶合金 Fe-M-B-(Cu) (M = Zr, Hf 或Nb) 纳米晶合金的商品名称为"NANOPERM",是Suzuki和Makino等人在1990年前后开始开发的[15].最大的特点是具有高饱和磁感应强度,一般可达1.5 T以上,这是由它们较高的Fe含量和相应的微结构所决定的.     

铁基软磁合金薄带高频磁导率测量方法研究

给出一种铁基软磁合金薄带高频磁导率的测量方法,详细介绍了该方法的测量原理,并利用Agilent E4991A射频阻抗/材料分析仪研究了退火温度对20μm厚铁基软磁合金薄带高频磁导率的影响。结果表明,随退火温度的提高,磁导率实部单调提高,磁导率虚部则是先升高后降低。尤其是在550℃下退火,在1MHz和10MHz下样品磁导率实部分别为2210和330;比较了不同温度退火样品的磁导率的测量结果,得知550℃是一个比较理想的退火温度。研究结果对以铁基非晶、纳米晶软磁合金薄带为磁心的高频微电感、微变压器等磁性器件的设计具有重要的指导意义。     

纳米晶铁芯厚高比对变压器性能的影响

针对铁基纳米晶软磁合金的应用,研究了铁芯的厚高比对变压器性能的影响。采用Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的铁基纳米晶合金带材,纵向裁剪成各种不同宽度的条带,并卷绕成圆环状铁芯样品,使不同宽度带材所卷绕铁芯样品的横截面积等值,将样品置于氮气保护气氛炉中进行退火处理后,用伏安法测量不同磁通密度下铁芯样品的铁损。结果表明,在保证其具有相同输出功率的前提下,铁芯的厚高比越小,其损耗越低,体积越小,而且表面积越大,因而散热性能也越好。所以厚高比小的铁芯,其铁损小、安全性能高,具有体积小、重量轻,能节约原材料的优势,具有更高的实际应用价值。     

Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性,抑制其退火脆性倾向,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段,研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著,而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。     

Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性,抑制其退火脆性倾向,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段,研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x(x = 0~6)急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著,而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。     

纳米晶Sm-Co合金的矫顽力研究进展

纳米晶Sm-Co永磁合金具有独特的矫顽力特性.综述了高能球磨和快淬两种工艺制备的纳米晶Sm-Co永磁合金的矫顽力与工艺过程、添加元素和显微组织之间关系的研究以及对相关矫顽力机制进行的探讨.     

《磁性材料及器件》2008年总目次

综述·动态·评论钕铁硼永磁材料表面防护技术:特点·应用·问题…………………………………………………………宋振纶,李卫(1,1)我国汽车磁粉离合器的发展…………………………………………………………………侯树展,曲金玉,魏晓燕,等(1,7)铁基纳米晶软磁合金的研究现状………     

新型纳米晶软磁合金及其应用(二)

3 Fe-Si-B-Cu-Nb纳米晶合金 这种纳米晶合金是最先发现的新型软磁材料.它们优异的软磁性能是通过由单辊快淬法制备的非晶薄带在一定温度下退火而产生的.因此研究退火过程中微结构的变化十分重要.     

电力技术用高B_s新型纳米晶合金

评述了国内外饱和磁感应强度Bs达1.8～1.94T以上并且工作磁通密度Bm达1.5～1.7T时的铁损优于细畴高取向硅钢的FeCuSiB(P)等系Fe基纳米晶合金的最新研究进展。重点介绍了新型Fe基纳米晶合金的成分、性能和影响性能的关键因素,讨论了国内对高Bs纳米晶合金的开发情况。     

高能球磨法及其在纳米晶磁性材料制备中的应用(二)

4 高能球磨在纳米晶磁性材料制备中的应用 4.1 纳米晶永磁材料的制备 理论预测纳米晶永磁材料具有很高的磁性能,因此近年来备受人们的关注.目前一般制备纳米晶永磁材料的主要方法有快淬法和高能球磨法两种.快淬法是先制备出非晶快淬薄带,然后用等温退火的方法来获得纳米晶材料.而高能球磨法制造纳米晶永磁材料,由于合金成分连续可调,制得粉体颗粒小,尺寸分布均匀,为软、硬磁相在纳米尺度内产生交换耦合提供了较为理想的微结构,比快淬法具有更高的磁性能,从而使其成为开发和研究高性能永磁材料的重要手段.     

纳米晶复合Pr8Fe87B5永磁合金磁性能与显微组织研究

用XRD、TEM及VSM等研究了纳米晶复合Pr8Fe87B5永磁合金不同淬态的显微组织及磁性能。合金获得的最高性能为：Br=1.33T,HeJ=471.8kA／m,(BH)max=186.4kJ／m^3。分析了不同淬速对该合金薄带中两相在快速凝固过程中析出行为的影响。     

磁场热处理对非晶/纳米晶软磁材料性能的影响

磁场热处理能够明显改变非晶/纳米晶软磁材料的磁性能。分别从矫顽力、磁导率、饱和磁致伸缩系数及铁损等方面总结纵向磁场处理、横向磁场处理和旋转磁场处理对非晶纳米晶材料软磁性能的影响。通过对比分析,为非晶纳米晶软磁材料选择合适的处理工艺提供参考依据。横磁处理可降低铁损,作为制备高效非晶纳米晶变压器铁心处理工艺,有望促进全球能源互联网建设,推动经济和社会可持续发展。