铁基非晶合金压磁性能研究

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1、摘要摘要压磁效应是指铁磁材料受到机械力的作用时，在它的内部产生应变，从而产生应力，导致磁导率发生变化的现象。随着对非晶软磁合金研究的深入，其压磁效应已经在传感器中体现出了巨大的应用前景。本文主要研究了Fe73．5CulNb3Sil3．589、Fe78Sil3139和Fe72CosSil585三种不同成分的铁基非晶带材在50kHz"--1MHz频率范围内的压磁性能，并分析了表面状态、测试温度、相对湿度等对其压磁性能的影响。研究表明，铁基非晶带材具有良好的压磁特性。随测试频率升高，铁基非晶带材的压磁敏感度增加。当压应力小于0．1MPa时，l△ZI随着压应

2、力的增加而非线性大幅度增加；当压应力为O．1MPa～IMPa时，I△Zl与压应力呈线性变化，lAZI随压应力增大而增大，压磁敏感度下降。当测试频率为1MHz、压应力为1．OMPa时，压磁性能最好，Fe73．5CuiNb3Sil3．589、Fe78Sil389和Fe72CosSilsB5三种非晶带材的压磁敏感度IAZl分别为0．033．Q、0．025f2、0．011Q。在相同条件下，当压应力高于0．1MPa时，有机硅和EVA胶改性表面状态的非晶带材的压磁性能优于自由表面状态的非晶带材。在19"C～50℃测试温度范围内，升高温度可以显著提高铁基非晶带材的

3、压磁灵敏度，Fe73．5CulNb3Sil3．589非晶带材在40℃测试温度下压磁性能最好，Fe78Sil389和Fe72CogSil585非晶带材在50℃测试温度下压磁性能最好。另外，随着空气相对湿度的增大，铁基非晶带材的压磁性能提高，相对湿度为75％RH时压磁性能最好。当测试频率为1MHz时，相同条件下FeCuNbSiB非晶带材的压磁性能优于FeCoSiB和FeSiB。关键词：压磁效应；非晶；表面状态；温度；相对湿度AbstractwhenthereiSallexternalforceactingontheferromagneticmateria

4、l,thengeneratedstraininitsinternal，resultedinstress，leadedtochanginginpermeability,thephenomenonisthepiezomagneticeffect．Withthemoreinvestigationoftheamorphoussoftmagneticmaterials，piezomagneticeffecthasbeenusedwidelyinSenS0r．Inthispaper,thepiezomagneticpropertiesofthreediffere

5、ntcomponentstrips，suchasFe73．5CuiNb3Sil3．589，Fe7sSil389andFe72CosSilsB5，whichfirestudiedatthefrequencyrangefrom50kHzto1MHz．Andtheeffectsofsurfacecondition,testingtemperatureandrelativehumidityonpiezomagneticpropertiesofamorphousstripsareanalyzed．111eresultsofresearchshowthatFe-

6、basedamorphousstripshaveexcellentpiezomagneticproperities．Witllfrequencyincreasing，thepiezomagneticpropertiesofFe-basedamorphousstripsincrease．whenstresslessesthan0．1MPa,JAZInonlineargreatlyincreasesasthestressincreasing；whenstressisintherangeof0．1MPato1MPa,lAZIlinearlyincrease

7、s谢nlthestresschanged，thesensitivityofpiezomagneticproperitydrops．Whenfrequencyis1Ⅻzandstressis1．0MPa,piezomagneticsensitivityiSthebest,IAZIofFe73．5CuiNb3Sil3．589、FeTsSil389andFe72CosSilsB5are0．033．Q、0．025Qand0．011Q．Undersimilarconditions．whenstresslargersthan0．1MPa,piezomagneti

8、csensitivitiesofamorphousstripswhichcoverorganicsilico