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非晶态合金具有长程无序、短程有序的结构特点，使其有些性能相比晶态材料要优异得多，并已在许多领域中得到应用。大块非晶合金由于具有较大的尺寸，使得非晶态材料可以应用于更多的领域中。随着一系列大块非晶合金的发现，具有优异磁学性能的大块非晶合金的研究，也越来越成为新材料领域的热点之一。此外，人们已不仪局限于对大块非晶本身的结构和性能的研究，已逐渐开始深入探索大块非晶合金所衍生出的新型功能材料，这也拓宽了大块非晶合金的应用范围。
本论文着重研究如何通过脉冲磁场退火工艺的改进，改善大块非晶合金晶化后的微观结构，从而提高晶化后合金的磁性能，探索制备纳米晶块体磁性材料的新途径。通过对Fe-Nd-Zr-Y-B和Fe-Nd-Al-B系合金进行脉冲磁场退火，讨论了脉冲磁场退火对合金的晶化过程、交换耦合作用、微结构及磁性能的影响。此外，通过对Fe-Nd-Zr-Y-B和Fe-Nd-Al-B系合金进行Nb元素添加，重点研究了Nb的添加对合金的微结构和磁性能的影响。
本文的主要研究结果如下：
大块非晶合金Fe68NdsZr2Y4B21在铸态下具有较好的软磁性能，当在5T脉冲磁场中963K下退火晶化后，合金转变为硬磁性：饱和磁化强度79.9 Am2kg-1，内禀矫顽力241kAm-1，剩磁41.9Am2kg-1，最大磁能积22kJm-3。具有部分晶态相和非晶态混合结构的Fe66Nd7Zr2Y4B21合金，在铸态下具有一定的硬磁性，当在5T脉冲磁场中973K下退火晶化后，合金硬磁性能提高明显：饱和磁化强度71.2Am2kg-1，矫顽力610kAm-1，剩磁43.9Am2kg-1，最大磁能积27kJm-3。与常规晶化退火相比，脉冲磁场晶化退火后，Fe68Nd5Zr2Y4B21合金的剩磁提高了16.1％，Fe66Nd7Zr2Y4B21合金的矫顽力提高了22.5％。这可能是在非晶晶化过程中，脉冲磁场使晶粒细化，改善了软、硬磁相的交换耦合作用，而且可能促进Nd2Fe14B硬磁相晶粒磁矩的择优取向，产生剩磁增强效应，从而提高了晶化后合金的磁性能。
具有部分晶态相和非晶态混合结构的(Fe0.53Nd0.37Al0.1)96B4合金和Fe66Nd7Zr2Y4B21合金，铸态下具有一定的硬磁性，两种合金在523K下5T脉冲磁场中退火后，获得了比常规退火要好的综合磁性能，(Fe0.53Nd0.37Al0.1)96B4合金磁退火后剩磁提高了25.9％，Fe66Nd7Zr2Y4B21合金磁退火后，饱和磁化强度、剩磁和矫顽力的提高幅度分别为10.5％，15.5％和20.4％。这说明在低于硬磁相居里点附近的脉冲磁场退火对合金磁性能改善有积极作用。这可能是脉冲磁场促进了Nd2Fe14B硬磁相磁矩的偏转与择优取向，促进合金中软、硬磁相的交换耦合作用，从而提高合金的剩磁和矫顽力。在[(Fe0.53Nd0.37Al0.1)B4]100-xNbx(x=0～8)和(Fe66Nd7Zr2Y4B21)100-xNbx(x=0～8)合金中适当Nb元素的添加，可以有效提高合金的非晶形成能力和饱和磁化强度，而一定量的Nb元素的添加将会抑制硬磁相Nd2Fe14B的析出。