高bs、低损耗软磁材料研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要软磁材料是电子信息和电子工业的基础性功能材料，广泛应用在通信、电源、计算机和各种电子产品等领域。随着信息技术和电子产品数字化的发展，对软磁材料和元件提出了新的要求，如器件的小型化、高饱和磁通密度和低损耗等。获取在较高饱和磁感应强度下的低损耗的软磁材料已成为研究的重点。本文主要应用熔炼法和真空快淬技术制备Fe基、FeCo基和Co基非晶合金；用熔炼法制备FeAl和FeSiAl晶体材料。用XRD分析了快淬态合金的相组成，用MATS-2010S软磁测量设备测试样品的磁滞回线和损耗，用直流测量设备测量饱和磁感应

2、强度和矫顽力。对样品在管式炉内进行热处理。本文研究了合金元素和热处理工艺对样品的性能影响，获取了具有高饱和磁感应强度、低损耗的软磁材料。主要研究结论如下：①随着Co含量的增加，非晶材料的饱和磁感应强度呈先增加后下降趋势；当Co含量在较小范围内增加时，相邻原子波函数迭加变大，从而相邻原子间交换作用有所增加，使非晶合金的饱和磁感应强度有所增加。但是这种增加只能在一定限度内增加，钴的含量超过15％时，饱和磁感应强度就开始降低。Si可以部分取代B作为非晶形成能力元素，但随着硅加入，饱和磁感应强度降低，矫顽力增加，损耗有所增加。Nb也可以取

3、代B作为非晶形成能力元素，它的加入，饱和磁感应强度降低更大，矫顽力和损耗也增加较大。在铁硅铝中加入适量的Ni元素，降低了合金的硬度，提高了合金的可加工性和塑性，使合金材料能够进行机械加工。②横磁场热处理作用下，非晶材料的磁畴的运动方向更为集中，磁滞回线形状扁平，磁滞回线所围面积变小，损耗变低。加磁场与不加磁场进行热处理时，热处理温度的温度影响效果相似，存在一个最佳热处理温度，只是在同样的温度下横向磁场热处理可以使样品的磁滞回线面积更小，损耗值较低。淬态下非晶材料的损耗随磁感应强度的变化是非线性的，随着磁感应强度的增加，损耗的增加幅

4、度变大；经过热处理后损耗随磁感应强度的变化在较大范围基本上呈线性关系。而晶体材料的损耗随磁感应强度的变化始终是非线性的。③所制备的非晶样品Fe4.7Co75.3Si4B16在淬态损耗(1.0T，10KHz)为99.36W/kg；所制备的非晶样品Fe72Co8Si5B15经380℃加500Oe的横向磁场保温30分钟的热处理后，-1-内蒙古科技大学硕士学位论文所测得B10值为1.537T，损耗(1.0T，10KHz)为39.67W/kg。类似这两个样品的磁性能在国内尚未有报道。关键词：高饱和磁感应强度Bs，低损耗Ps，非晶，软磁材料，

5、合金成分，热处理-2-内蒙古科技大学硕士学位论文TheresearchofhighsaturationmagneticfluxdensityBs,lowlosssoftmagneticAbstractSoftmagneticmaterialsasbasicfunctionmaterialsofelectronicinformationandelectronicindustryhavebeenusedextensivelyincommunication,powersupply,computerandvariouselectrioni

6、cproductfields.Withtheimprovementofinformationtechniqueandthedigitalofelectronicproducs,thenewdemandofsoftmagneticmaterialsandcomponentwasputforward,suchasminiaturization,highsaturationmagneticfluxdensityBsandlowlossPsetc.,Atpresent,theinvestigationfocusonthesoftmagne

7、ticalloyishowtogainlowlossunderofhighsaturationmagneticfluxdensityBs.Fe-based,FeCo-basedandCo-baedamorphousalloyswerepreparedbycastingandrapidquenching.FeAlandFeSiAlcrystallinematerialswerepreparedbycasting.Thephasestructuresoftheas-castandquenchedalloyswereanalyzedby

8、XRD.Theloop,Bs,HcandPsweremeasuredbythesoftmagneticequipmentMATS-2010S.Thesampleswereheatedinthethetubetypeheattreatmentstov