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%。     

直径对玻璃包覆非晶合金微丝磁性的影响

采用Taylor-Ulitovsky方法制备了直径分别在6.3～28.0μm、20.2～28.0μm和14.0～35.2μm之间的玻璃包覆非晶态FeCuNbVSiB、FeBSiCMn和CoNiFeSiB微丝。通过X射线衍射、扫描电镜、振动样品磁强计分别测试了玻璃包覆微丝的组织结构、微观形貌和磁性,研究了不同成分玻璃包覆磁性合金微丝的玻璃包覆层厚度、合金芯直径对微丝磁性能的影响。结果表明了,玻璃包覆磁性合金微丝的磁性能的影响因素由大到小依次为：饱和磁致伸缩系数、微丝成分和微丝尺寸。轴向磁化时随着微丝直径及玻璃包覆层厚度的增大,3 种微丝的径向饱和场强度降低,FeCuNbVSiB和FeBSiCMn微丝的轴向矫顽力先分别由508 A/m和390 A/m降低到486 A/m和278 A/m后再升高到2570 A/m和342 A/m,CoNiFeSiB微丝的轴向矫顽力由171 A/m降低到63 A/m。     

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。     

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。     

玻璃包裹Fe基纳米晶丝的高频巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备玻璃包裹Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0纳米晶丝,细丝直径D约为3～20μm,玻璃层厚度d在1～2μm之间,其中玻璃层厚度占细丝总直径较小.研究结果发现,玻璃包裹Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0纳米晶细丝具有良好的高频巨磁阻抗效应,细丝磁阻抗的变化主要由电阻部分的变化决定,同时出现最大磁阻抗变化时对应的外磁场值Hm随频率的增加向高场方向移动.系统研究了不同条件细丝在趋肤效应开始明显时的起始频率f0变化情况,讨论了影响f0的各种可能因素.     

强酸碱环境下玻璃包覆纯铜微丝的腐蚀行为

采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝,对微丝表面玻璃包覆层的去除进行了实验研究,评价了微丝在氢氟酸和熔融氢氧化钠中的腐蚀行为,分析了玻璃包覆纯铜微丝在强酸和强碱中的耐腐蚀性能,探讨了其腐蚀机理.研究表明:氢氟酸和熔融氢氧化钠都能用于微丝表面玻璃包覆层的去除,室温下氢氟酸去除厚度为10 μm的玻璃包覆层的时间大约为150 s,熔融氢氧化钠大约需要10 s;玻璃的成分和结构是影响玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能的重要因素.     

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。     

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。     

Magnetic Properties and MCE in Heusler-Type Glass-Coated Microwires

We prepared Heusler-type Ni–Mn–Ga glass-coated microwires with total diameters, D, from 16 until 65 μm consisted of a metallic nucleus with diameters, d, between 10 and 31 μm and surrounded by the glass coating by the Taylor–Ulitovsky technique and measured the magnetocaloric effect, MCE, by the recently introduced precise method allowing the detection of a change in the temperature, ΔT, with an accuracy of below 10^?3 K. As-prepared microwires did not show ferromagnetic ordering at least near room temperature. Annealing above 773 K even for few minutes results in drastic change of magnetic properties: annealed sample show magnetization versus temperature dependence typical for ferromagnetic behavior with the Curie temperature about 315 K. Analysis of the X-ray diffraction allows us to identify presence of cubic phase in as-prepared state with the space group Fm3m and some amount of the tetragonal phase with space group I4/mmm. We measured directly the MCE, ΔT, in annealed samples. Before glass removal, we observed ΔT≈0.06 K for sample 1 and 0.08 K for sample 2. After glass removal of sample 1, ΔT increased until 0.22 K. Observed MCE is associated with magnetic (paramagnetic–ferromagnetic) and probably structural (austenite–martensite) phase transitions. Temperatures of the peak values of MCE were found to be of ～318 K and ～309 K, respectively Use of the glass-coating fabrication technique allows fabrication of composite thin wires from the brittle Ni–Mn–Ga alloy that cannot be cold-drawn to create fibers by conventional methods.     

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．     

Processing of magnetic properties of nearly zero magnetostrictive glass-coated microwires by current annealing

The effect of dc current annealing (with length up to 80 min and current density j up to 250 A/mm/sup 2/), with or without dc axial magnetic field, on the magnetic properties of Co/sub 55.7/Fe/sub 5.9/Ni/sub 9.9/B/sub 17.7/Si/sub 10.8/ and Co/sub 68/Mn/sub 7/Si/sub 10/B/sub 15/ glass-coated microwires has been studied. Such thermal treatments, especially performed under magnetic field, modify the magnetic parameters, such as coercivity, remanent magnetization, magnetic permeability, and overall shape of the hysteresis loops. Such phenomenology can be interpreted by considering the noticeable longitudinal magnetic anisotropy induced by the combined effects of the magnetic field and internal stresses arising from the coating during the thermal treatment.     

Surface and Bulk Magnetic Hysteresis Loops of Co-Rich Glass Covered Microwires

The magnetization reversal process in the surface and volume areas of Co-rich glass covered microwires has been investigated. The value of the helical anisotropy has been determined in two wires with different thickness of glass covering. The dependence of the coercive field on the frequency of the external axial magnetic field was studied in the surface and volume of the microwires     

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.     

Magnetooptical study of the near-surface micromagnetic structure and local magnetic properties of NiFe/Cu nanocomposite microwires

The local near-surface magnetic properties and micromagnetic structure of NiFe/Cu nanocomposite microwires have been studied using the scanning Kerr microscopy technique. The local magnetization curves and the profiles of magnetization components (both parallel and perpendicular to the magnetic field H applied parallel to the microwire sample length) were measured using a 1-μm-diameter probing light beam that was scanned along the sample. The magnetization component parallel to H in all samples has the same sign, while the component perpendicular to the field changes sign. The observed magnetization distributions are indicative of the presence of circular near-surface domains with a ±70°–80° orientation of magnetization in the neighboring domains relative to the sample axis. It is shown that the dominating mechanism of magnetization reversal in the near-surface regions of nanocomposite microwires is via the rotation of magnetization in the circular domains.     

Fe78Si9B13非晶合金磁芯封装及其软磁性能

研究了Fe78Si9B13非晶合金磁芯进行环氧封装及封装后对非晶合金磁芯软磁性能的影响。结果表明对磁芯进行环氧封装,有效改善磁芯的机械强度同时,能改善带材表面的平整度,在带材表面形成一层绝缘层,显著降低了非晶合金磁芯高频下的损耗值,封装后的非晶合金磁芯在Bm=1T,f=1kHz下,损耗值比封装前下降了14%。综合考虑机械强度大小、磁化难易、损耗高低等因素,封装胶浓度为2%时封装效果最佳。