非晶纳米晶软磁合金的研究进展.pdf

第35卷第11期金属熬庵谨VoI．35No．11
2010正11月HEATTREATMENTOFMETALSNovember2010

非晶纳米晶软磁合金的研究进展

郭敏，王寅岗，缪雪飞
(南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏南京210016)
摘要：介绍了非晶纳米晶软磁合金的最新研究进展，简要分析和总结了添加合金元素以及晶化退火工艺对非晶纳米晶合金结构和
性能的影响。最后，根据现有非晶纳米晶合金的研究现状以及实际应用中对其性能的要求，指出了未来非晶纳米晶软磁合金的发
展方向。
关键词：非晶纳米晶；软磁性能；热处理；合金成分
中图分类号：TG132．271文献标志码：A文章编号：0254~051(2010)11-0010-07

Researchprogressofamorphous／nanocrystallinesoftmagneticalloys

GUOMin，WANGYin—gang，MIAOXue—fei

(CoHegeofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，NanjingJiangsu210016，China)

Abstract：Therecentdevelopmentofamorphous／nanocrystallinesoftmagneticalloyswasreviewed．Theefectsofcompositionandheat

treatmentonmicrostructureandpropertiesofamorphous／nanocrystallinesoftmagneticaloyswerebrieflyanalyzedandsummarized．According

totherecentresearchonamorphous／nanocrystallinesoftmagneticalloysandtherequiredpropertiesinpracticalapplication，possible

directionsforamorphous／nanocrystallinesoftmagneticalloyshavebeenpointedout．

Keywords：amorphous／nanocrystalline；softmagneticproperties；heattreatment；alloycomposition

由于非晶态软磁合金具有高饱和磁感应强度、高米晶的体积分数都会产生影响。本文介绍了非晶
电阻率、低矫顽力、低铁芯损耗(约为硅钢的1／5～晶化法制备Fe基非晶纳米晶合金时不同热处理工艺
1／3)等优异软磁性能，因而被广泛应用于各种电力电及合金成分对纳米晶合金晶化过程、晶粒尺寸、纳米晶
子器件中_】J。但是非晶态是一种热力学上的不稳定体积分数和软磁性能的影响，希望对今后Fe基非晶纳
态，非晶合金在较高温度使用时可能会析出粗大的晶米晶合金的研究有一定的参考作用。
体相，使其矫顽力急剧增大J。此外，随着使用频率
的升高，非晶合金的软磁性能也会发生严重的恶化，因1非晶纳米晶软磁合金的发展历史
而限制了它的应用范围。Yoshizawa等人研究发现1966年人类研制成功了第一种铁基非晶合金Fe．
通过加入某些合金元素并结合适当的晶化退火工艺得P．C，拉开了铁基非晶磁性材料制备和应用的序幕。
到了一种在非晶基体上均匀分布着细小的纳米颗粒的1971年成分为Fe—si—B被命名为“Me@as”的非晶
特殊结构，即非晶纳米晶合金，这种合金具有优异的软
态合金首次出现后，就引起了研究者的极大兴趣，得到
磁性能，建立了软磁材料研究史上的新里程碑。深入的研究j。将其用作变压器铁芯，与取向硅钢片
非晶纳米晶合金具有高磁感、高磁导率和低损耗
相比，具有极低的铁损，而且成本低廉，因此在20世纪
的优异磁性能，而且制备工艺简单、成本低廉，可以代
70～80年代期间铁基非晶合金在理论研究和应用方
替钴基非晶合金、晶态坡莫合金和铁氧体，广泛应用于
面都异常活跃。
高频变压器、扼流器、传感器等领域剖。
1988年，Yoshizawa等发现Fe．Si—B．Cu．Nb纳米晶
非晶纳米晶软磁合金优异的磁性能与组成该合金
合金，其典型的成分为Fe¨CuNhSjI3_B(被命名为
的元素是密不可分。另外，非晶晶化法制备非晶纳米
“Finemet”合金)J。这种合金的特点是在Fe—Si-B非
晶软磁合金中退火过程对纳米晶合金的晶粒尺寸及纳
晶合金的基体中加入少量Cu和Nb，经适当温度晶化
退火后形成纳米晶均匀分布在非晶基体中的特殊结
收稿日期：2010~6．12构。拥有特殊微观结构和优异磁性能的铁