不同直径玻璃包覆非晶微丝的制备及其磁性能

采用熔融拉丝法制备了直径范围分别在6.1～28.0μm和14.0～35.2μm之间的玻璃包覆非晶Fe基和Co基合金微丝, 测试了不同合金直径和不同玻璃包覆层厚度的玻璃包覆合金微丝样品的静磁性能. 结果表明: 轴向矫顽力和轴向剩磁比随着微丝直径的增大而降低, 随着玻璃包覆层的增大而升高; 径向剩磁比的变化趋势则相反. 微丝合金直径和玻璃包覆层厚度改变, 静磁性能变化的主要原因是作用在合金芯上的内应力的变化, 导致了具有不同磁畴结构的合金内芯区和合金外壳区体积比的改变.     

玻璃包覆磁性微丝的制备及微波电磁性能

采用Taylor-Ulitovsky方法制备了Fe基和Co基非晶态玻璃包覆微丝,测试并分析了玻璃包覆微丝的微结构、微观形貌、静磁性能及其微波复磁导率和复介电常数.研究结果表明,通过改变拉丝速度,可以制备出直径6.3～23.5μm的非晶态玻璃包覆微丝;制备时通过水冷或气氛保护可以控制样品的物相组成.典型样品的各项异性等效场高达7.96×103A/m.Fe基样品磁导率在6.3GHz具有自然共振峰,Co基样品在所测频率范围没有共振峰,此测量结果和根据理论计算的自然铁磁共振频率基本一致.典型样品的相对微波复介电常数均低于25且随频率升高而降低.     

玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能分析与模拟

玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能与非磁导电微丝的不同。分别从理论上分析了平行和随机分布的玻璃包覆磁性合金微丝/电介质复合材料的介电常数公式,并模拟了典型的玻璃包覆磁性合金微丝/橡胶复合材料的介电常数,探讨了不同频率及磁畴分布的玻璃包覆磁性合金微丝/电介质复合材料的介电性能的变化规律。结果表明:玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能在中高频及微波频率范围内通过阻抗受其磁性能的影响,可以通过控制磁性能对其高频介电性能进行调控。     

玻璃包覆Fe79-xCox Si8 B13非晶合金微丝的磁性能

实验以熔融纺丝法制备的玻璃包覆Fe79-xCoxSi8B13非晶合金微丝为对象,分析了微丝成分、尺寸以及玻璃包覆层去除对微丝静磁性能的影响。研究结果表明,玻璃包覆Fe79-xCoxSi8B13非晶合金微丝存在明显的磁各向异性,微丝轴向为易磁化方向;随着Co含量的增加,微丝的饱和磁化强度先增大后减小,Co含量为10%的Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝饱和磁化强度最高,为1323emu·cm-3;对于玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝,当芯丝半径与玻璃包覆层厚度比值k约小于0.5时,其轴向磁滞回线为近矩形,表现出大巴克豪森效应;微丝的轴向剩磁比随k值的增大而减小,而微丝径向剩磁比保持很小,仅0.03左右;微丝的轴向和径向矫顽力均随比值k的增大而减小;当芯丝半径为10.9μm、玻璃包覆层厚度为9.7μm(k为1.12)时,去除包覆层后微丝的轴向矫顽力降低30%、径向矫顽力降低11%;而轴向剩磁比降低33%、径向剩磁比降低67%。     

玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质的微波介电性能

利用熔融拉微丝法制备了玻璃包覆非晶态磁性合金微丝，采用微波矢量网络分析仪及同轴线法测试了不同含量和排布的玻璃包覆磁性合金微丝-石蜡复合媒质的微波复介电常数，并和铁镍合金微丝-石蜡复合媒质的介电性能进行了比较。结果表明玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质具有比相同含量的铁镍合金微丝复合媒质具有更低的复介电常数。圆周排列的玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质在所测试的微波频率范围内具有电偶极子共振特征，一定含量的短玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质具有电禁带结构。讨论了含量和排列方式影响玻璃包覆非晶磁性合金微丝复合媒质微波介电性能的原因。     

Fe基玻璃包覆微丝的吸波性能研究

实验分析了微丝的组织结构，表明微丝是非晶态的，内部芯丝表面光滑，在长度方向上厚度均匀。用矢量网络分析仪测定了微丝的电磁参数，并进行了不同填充率不同厚度的单层吸波涂层设计，结果显示微丝在微波波段10～18GHz频段范围内具有较好的衰减特性，反射率最小值为--32dB，吸波效果好。     

退火对玻璃包覆Fe_(69)Co_(10)Si_8B_(13)非晶微丝磁性能及力学性能的影响

研究了退火对玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝磁性能和力学性能的影响。结果表明,退火温度为450℃时,矫顽力和剩磁比最小,轴向和径向矫顽力分别为1.8Oe和8.5Oe,比退火前降低了31%和36%,轴向和径向剩磁比分别为0.031和0.012,比退火前降低了74%和63%。当退火温度低于450℃时,芯丝抗拉强度基本保持不变,平均抗拉强度约2500MPa;当退火温度高于450℃时,芯丝抗拉强度迅速降低。未退火及退火温度低于450℃退火时,合金芯丝断口存在少量的脉状花样,且脉状花样及花样交叉的数量越多,所对应的芯丝抗拉强度越高;经500℃以上退火后,放射状撕裂区占芯丝断口大部分面积,芯丝表现出更大的脆性。在450℃20min条件下退火,微丝具有较低的矫顽力和较高的强度,综合性能优良。     

玻璃包覆铁基合金微丝的微结构与吸波性能

采用熔融纺丝工艺制备了玻璃包覆Fe基非晶合金微丝,通过X射线衍射分析研究了工艺条件对其微结构的影响,采用扫描电子显微镜分析了拉丝速度对微丝直径、玻璃包覆层厚度等结构参数和形貌的影响,利用微波矢量分析仪测量了2～18GHz的复磁导率和复介电常数,计算模拟了1mm厚度单层吸波材料的吸波性能.结果表明,通过冷却水急冷淬火可以获得非晶态结构,氩气保护可以防止合金氧化;拉丝速度提高有利于减小微丝直径,但玻璃包覆层的体积含量也随之增加;由该玻璃包覆Fe基非晶合金微丝设计的薄层吸波材料,在3～18GHz的宽频段内可以获得＜-2.5dB的微波吸收性能.     

玻璃包覆铁基微丝的微波电磁特性

本文研究了玻璃包覆非晶微丝FeCoMnSiB在微波频段的电磁特性用x射线衍射技术分析了退火前微丝和不同温度退火后微丝的组织结构分析结果表明,铁基微丝在退火前的组织是由纳米晶和非晶混合组成的,经过465～550℃等温退火1h后,微丝内部组织和电磁特性都发生了改变．把退火前和经过不同温度退火处理过的微丝按一定配比分别散乱混合在石蜡基体里制成同轴样品,采用矢量网络分析仪测试微丝在2GHz到18GHz频段的复介电常数和复磁导率,同时模拟计算不同厚度单层吸波涂层的反射吸收率．由退火前微丝填充组成的涂层中,最小反射率可达一30dB;当微丝经过490℃等温退火后,不同厚度涂层的反射率曲线出现了不止一个吸收峰,而且有的曲线上的吸收峰同时都小于-10dB,吸波的频率范围变宽．结果表明,玻璃包覆铁基微丝可作为电磁损耗材料,具有良好的微波吸收特性．     

玻璃包覆金属微丝的快速凝固制备及应用

玻璃包覆金属微丝具有耐蚀、耐高温、抗辐照及高绝缘性等特点,作为精密电子元器件用电磁线,具有重要的应用前景.综述了玻璃包覆金属微丝制备技术的发展现状、基本工艺原理、主要工艺参数以及玻璃包覆金属微丝材料的种类、微丝的形状尺寸与组织,介绍了玻璃包覆金属微丝在电气、电子工业以及复合材料制备等领域的用途.     

铁基非晶及纳米晶合金纤维的研制

通过自主开发的熔融快淬炉制备出了铁基非晶合金纤维,研究了制备工艺参数对纤维几何尺寸、微观形貌的影响,结果表明:转轮线速度、线圈功率(熔体温度)及气氛等对其微观形貌和几何尺寸的影响较大,通过调整优化工艺参数可稳定地制备直径为10～40μm可调的非晶磁性纤维.通过适当热处理可得到双相纳米晶磁性合金纤维.     

玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝的力学性能

以玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝为研究对象,对经氢氟酸溶液腐蚀不同时间的微丝和不同直径的原丝进行了力学性能评价和断口形貌分析。结果表明,玻璃包覆非晶微丝的断裂过程是弹性变形。外径为28μm、内径为8.8μm的微丝经氢氟酸溶液腐蚀,刚去掉玻璃包覆层时裸丝的抗拉强度最大,可达到3545MPa,应变量为1.96%;若微丝经酸液腐蚀仍存在玻璃层,当腐蚀时间为40s时,抗拉强度和延伸率达到该阶段的最大值,分别为724MPa和1.3%;同时玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝具有尺寸效应,微丝的抗拉强度随直径的减小而增大。