高性能软磁合金的研究进展EI北大核心CSCD

软磁材料是一种极为重要且应用十分广泛的能源材料,近年来,随着磁性元件的日益高频化和小型化,以及节能环保的号召,开发和研究高性能软磁材料具有重要意义。本工作概述了软磁合金的发展历史,重点归纳出各类软磁合金(包括传统软磁合金、非晶/纳米晶软磁合金、高熵软磁合金)的成分、微观组织、磁性能以及应用范围,并总结出不同软磁合金的优、缺点;指出典型合金的微观组织对合金软磁性能(尤其矫顽力)具有关键性的主导作用,进而探讨了影响软磁合金矫顽力的因素及其微观机制,发现控制晶粒尺寸(或纳米粒子尺寸)是获得低矫顽力的关键,并描述了矫顽力的微观影响机制在高熵软磁合金中的发展;最后,展望了高熵软磁合金因多主元混合的成分特性带来的组织多样化,更有利于实现对合金性能的调控,并有望作为新一代高温软磁体材料。     

H_2气氛保护热处理1J50组织结构与性能的研究

1J50软磁合金的性能主要是通过H2热处理获得的,在1130℃和H2气氛保护下对冷轧态1J50软磁合金进行了热处理。运用MATS-2010SA软磁测试仪对处理前后1J50软磁合金的磁性能进行了检测,运用金相显微镜、XRD等手段对处理前后1J50软磁合金的组织结构进行了分析。结果表明,通过H2热处理,1J50软磁合金的矫顽力显著降低,起始磁导率和最大磁导率提高;组织结构发生明显变化,冷轧态1J50软磁合金组织为孪晶奥氏体,平均晶粒尺寸为200μm,处理过后,晶粒显著长大,平均晶粒尺寸为100μm;由于在600℃时采取了快冷,处理后1J50软磁合金中未出现大量FeNi相和FeNi3相。     

高镍软磁合金的热塑性问题

1J79和1J85高镍软磁合金是我厂生产精密合金的主要牌号,十多年来,在毛主席革命路线指引下,这类合金从无到有,从研制到工业生产,产量大幅度上升,质量不断提高,磁性能不断稳定,基本上满足了国防尖端技术和国民经济建设的需要。1J79和1J85软磁合金,虽然是我厂生     

国外金属软磁材料近况

文献已对软磁合金国外近况作了全面介绍。本文仅就国外近期期刊和特种文献所发表的有关资料作一点滴介绍。内容包括:一、前言;二、现有软磁合金不断发展;三、软磁材料的应力敏感问题值得注意;四、发展新型的存储器用的磁性材料;五、软磁复合材料。     

不锈软磁合金研究

探讨了不锈软磁合金的产生、发展和应用。提出了开发不锈软磁合金、提高磁性能和耐蚀性的设计理念和方法。推荐了磁感应强度B25,电阻率ρ与合金成分关系的经验方程式。     

不同热处理方法对1J50合金软磁性能影响研究

1J50软磁合金良好的磁性能主要是通过合适的热处理工艺方法得到的,用金相显微镜、XRD等对不同热处理工艺的1J50软磁合金的组织结构进行了分析,用MATS - 2010SA软磁测试仪对1J50软磁合金的磁性能进行了检测.结果表明,不同热处理工艺方法得到的1J50软磁合金组织和性能存在比较明显的差异.氢气气氛热处理得到的...     

铁-镍-铬耐蚀软磁合金的研究

铁—镍—铬耐蚀软磁合金是在低镍坡莫合金基础上添加合金元素铬、钼,提高其耐蚀性,而且磁性能降低不多。使之得到具有较高饱和磁感高磁导率的耐蚀合金。适于海洋大气环境下使用。     

细胞培养法评价铁铬钼软磁合金的生物相容性

为检测口腔中所用铁铬钼软磁合金的细胞毒性,以评价其生物相容性,将材料浸提液用于体外细胞培养,进行四唑盐(MTT)比色实验来评价材料的细胞毒性。结果表明,软磁合金的细胞毒性级为Ⅰ级,纯钛的毒性为0级。软磁合金组对细胞增殖的抑制作用大于纯钛组,但统计学分析结果显示,两种金属材料组与阴性对照组吸光度值之间的差异均无统计学意义(P>0.05)。软磁合金仅具有极微弱的细胞毒性,符合临床应用的要求,为其在义齿磁性固位体中的应用提供了生物学依据。     

Fe-12Cr型软磁合金的研制

Fe-12Cr系软磁合金是六十年代出现的新型耐腐蚀软磁材料。本文介绍了四种Fe-12Cr软磁合金的磁性和耐腐蚀性,提出用合金化的方法来减少碳、氮对磁性的恶劣影响,使合金的磁导率和矫顽力得到改善。研究了热处理对合金磁特性的影响。并简要地介绍了Fe-12Cr型耐腐蚀软磁合金的应用。     

积分器系统在软磁合金磁性测量中的应用

本文研究了应用积分器系统对软磁合金磁性测量的方法.分析了积分漂移,积分时间常数等主要因素对积分误差的影响,设计出测量精度达到10-9C电荷量的电子积分器,以达到对软磁合金磁性测量的要求.采用了0.01H的标准互感对积分系统标定的方法,并完成了软磁合金1J85材料的标准样品进行饱和磁感应强度Bs的测量比对实验,系统测量精度达到1.8%,满足测量要求.     

电磁阀用耐硫酸腐蚀软磁合金的探索

为了开拓电磁阀新的使用领域——在硫酸中的应用,必须采用耐硫酸腐蚀的软磁合金。首先,本文对该类合金的初步探索做了介绍并进行了分析。从大量试样的筛选过程中,肯定了Fe-Ni系软磁合金可作为耐硫酸腐蚀软磁合金的基础成份,提出了合金成份的基本设想。其后,较详细地阐述了再次探索的情况,即合金的成份与组成,合金的耐蚀试验方法,耐蚀试验的结果与分析。以及部份合金的电磁性能与机械性能等。文中还对该类合金中各合金元素的作用机理提出一些看法,特别是Fe-Ni合金中含Ni量的最佳范围,     

退火温度对(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9软磁合金磁谱的影响

研究了退火温度对(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱(频率范围在100Hz～110MHz)的影响,进一步分析了退火温度与(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金初始磁导率、弛豫频率及品质数的关系.发现在673～873K范围内,退火温度只改变(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱中μ′-f曲线高低,而对磁谱曲线的形状几乎没有影响;当退火温度Ta=673K时,该合金在高频下有优良的软磁性能:μ′i(0.05A/m,1MHz)=420,弛豫频率f0=3.5MHz.     

高强度高延性的铁钴合金

本文是关于软磁合金片或带,主要是铁一钴一钒软磁合金片或带,以及生产这些材料的一种工艺。每种元素含50重量％的一种铁一钴软磁合金在高磁通密度下具有非常高的磁导率以及高的饱和磁感。要得到这种合金的棒材和带材必须进行热加工,并且在室温时非常脆。从美国专利No.1,862,559得知一种可以冷     

热处理工艺对Finemet软磁合金高频磁性能影响的研究

利用XRD和TEM研究了Finemet非晶软磁合金的热处理诱发纳米晶化过程中的结构和组织形貌变化,利用Scherrer公式计算了晶化过程中产生的α-Fe颗粒的尺寸大小.由XRD及TEM的相关图谱表明,Finemet非晶软磁合金的晶化过程主要发生在500℃之后,当退火温度为560℃时,纳米晶化充分且晶粒分布均匀,合金材料具有优异的软磁性能.     

高导磁非晶软磁合金磁退火效应的初步研究

本文介绍高导磁Fe-Co-Si-B和Fe-Ni-Co-Si-B非晶软磁合佥的磁场热处理效应,并将其效应与晶态Fe-Ni系软磁合金的磁场热处理效应相比较,探讨非晶软磁合金磁场热处理效应的特殊性。我们做了两种磁场退火试验：即纵向磁场热处理和横向磁场热处理。在做此实验前首先测定了它们的比重(d),居里温度(Tc),电阻率(ρ)和结晶化温度(Tcr)等有关性能参数。纵向磁退火选了5个温度：300℃,330℃,375℃,400℃及420℃, (此合金Tcr约480℃,Tc约420℃)。横向磁退火只选用了1个温度(330℃)。磁退火前后测试它们的交、直流磁特性,性能测试采用环样,交流磁性测试时,样品是用绝缘纸绝缘的。根据试验结果,并将其与晶态Fe-Ni系软磁合金比较,我们总结了以下几点：1．这两种高导磁非晶软磁合金经磁退火后具有与晶态软磁合金类似的效果：即纵向磁退火后μmax成倍提高,Hc大大下降,矩形比Br／Bs明显增加,横向磁退火后磁导率在一定磁场范围内恒定。这说明磁场热处理同样可使非晶软磁合金产生明显的感生磁各向异性(Ku),它可能是来源于原子的方向有序或空位的方向有序。2．从磁退火前后性能提高的幅度来看,本试验所用的两种非晶软磁的磁场热处理效应不如晶态软磁合金的效应大。为此,我们测定了非晶磁退火后的Ku,其值约为1．2×103erg／cm3,它比晶态1J65的Ku小一倍多,这可能是由于非晶软磁的磁退火温度受到Tcr的限制而不能很高,以致影响原子扩散过程,方向有序的形成也不很理想。再者我们发现Fe-Co-Si-B非晶软磁经退火处理后磁导率下降,这可能是在退火中消除了原有的由制造带来的应力各向异性,这样在经磁退火的过程中,虽然由于磁场的作用产生了方向有序使性能提高,同时又由于消除了应力的备向异性而使性能下降,综合作用的结果表现出经磁退火后性能的提高幅度不如晶态软磁的大。因为晶态软磁合金在遇火时性能也是提高的,经磁退火性能提高的幅度就更大了。这一点还可以从非晶的最佳磁退火温度不是在Tc附近,而是在低于Tc几十度这一点得到证明。3．磁退火前后这两种非晶软磁合金的交流损耗曲线(P／f-f曲线)的走向不同。非晶软磁淬火态的损耗曲线很特殊,在低频段,每周损耗P／f随频率的增加而增加,在2KHz-v4KHz频率范围内,每周损耗反常地随频率增加是减少的,并出现一个最小值,然后在4KHz之后又随频率的增加而增加,但增加的量不很大。非晶合金经磁场热处理后损耗曲线的走向又趋正常,与晶态软磁的损耗曲线一致。这可能与非晶态软磁合金在磁退火前的畴结构特殊有关,据文献介绍,非晶软磁合金在淬火态的畴结构远不同于晶态软磁,主要是迷宫畴,而磁退火后磁畴主要为180°畴,这样使淬火态的非晶软磁在损耗曲线上表现出反常现象,而磁退火使非晶磁畴结构变得与晶态软磁类似了。4．本试验所用的两种非晶软磁合金经磁退火后其总损耗有所下降,但仍略大于晶态1J79软磁合金的总损耗。根据非晶软磁合金有较高的磁导率和较大的电阻率,应比晶态1J79的总损耗小,然而试验结果却与预想的相反。经损耗分离证明,非晶态软磁合金的经典涡流损耗和磁滞损耗占总损耗的比份较小,而反常涡流损耗占比份很大,可达70％；而晶态1J79的反常涡流损耗占的比份很小,只有6％左右,这种大的反常涡流损耗致使非晶的总损耗偏大。非晶反常涡流损耗大的原因,可能是由于它在磁退火后得到的巨大磁畴有关,根据文献介绍,非晶磁退火后的畴可比晶态的磁畴大几十倍。巨大的畴结构必然带来一些经典涡流损耗中没有包括的内容,如微观涡流损耗等。     

Fe-Ni-Cu半硬磁材料的研究

一引言磁性材料大致分为高磁导率μ的软磁合金和高矫顽力H_c的硬磁合金两大类。近年来,在磁性材料中开辟了一个新的领域:即其性能介于软磁材料和硬磁材料之间的半硬磁材料。其H_c为10～250奥,B_r为1×10~4高以上。这类材料正处于蓬勃发展的阶段,各国都在进行研究。促进半硬磁材料的形成和发展的原因主要有两个方面:其一,以往磁性H_c=50～250奥,B_r>8×10~3高的永磁合金用于磁滞电机中,用于磁滞电机具有起动快,同步特性优异,噪音低等优点。目前正得到广泛的应用。因此,由于磁滞电机的材料的需要量越来越大,种类也要求增加。其二,在自动控制系统中     

剧烈变形对Fe-50%Ni合金组织性能的影响

加工状态对软磁合金磁性能有很大影响。在常温和900℃对Fe-50%Ni(1J50)合金进行50%冷热剧烈变形处理,利用金相显微镜和软磁测量系统对不同处理方式软磁合金的组织结构和性能进行表征。结果表明,剧烈变形对Fe-50%Ni合金的组织结构产生重大影响;Fe-50%Ni合金经过50%冷、热剧烈变形后的磁滞回线圆润,磁损耗增加,磁性能有所下降。     

国外软磁合金的发展概况及趋势

本文综合述评了国外金属软磁材料:纯Fe、Fe-Si、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Ni-Mn、Fe-Co、Fe-Al等合金及其它软磁合金的应用领域、发展概况、近期进展及研究发展趋势。报导了美、英、日、苏、西德等工业发达国家生产的各类软磁合金典型牌号的来历、创制公司、成分、性能及其改进。指出,当前世界上应用最广、用量最大的软磁合金是Fe-Si和Fe-Ni系合金。Fe-Si系合金的研究、生产和应用已有70多年的历史,目前世界上每年生产约400—500万吨。Fe-Ni系合金的研究、生产和应用也已有50多年,目前美、日、苏、西德等国每年都各自生产2000—3000吨。近年来由于工业生产方面采用了许多新的工艺技术,使得不少     

高弹性软磁合金CD-1的特性及其应用

本合金为中镍型Fe-Ni合金,并含有W、Ti、Al等组元。合金兼备高弹性、高硬度、高饱和磁感和高导磁性能。合金采用沉淀析出方法使之强化。经热处理后合金性能(1.5mm厚冷轧带):μ_0=5.15×10~(-3)H/m,μ_m=7.15×10~(-2)H/m,B_s=1.31,H_c=4.77A/m,σ_b=800MPa, σ_s=390MPa,Hv=230。该合金性能与软磁合金1J50相比,软磁性能两者相近,而弹性和硬度提高一倍。合金用作磁回路弹性结构件或受力导磁体,获得了满意的使用效果。     

软磁合金的应力敏感性

本文讨论软磁合金的磁性能随压应力和磁场变化的规律.