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纳米晶软磁材料具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力、低损耗和低磁致伸缩系数等优异的综合软磁性能,在电力电子行业具有广阔的应用前景。采用纳米晶粉体制备的软磁粉芯在高频开关电源、互感器、电动机等中高频领域具有独特优势。目前纳米晶粉体大多采用纳米晶带材直接破碎获得,而从合金母材直接球磨制备纳米晶粉体的报道不多,且缺乏对粉体结构、形貌、尺寸和磁性能随球磨工艺参量变化的系统研究。因此,本文选取Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金为研究对象,分别以其纳米晶带材和合金锭作为原料,用球磨法结合热处理,制备纳米晶软磁合金粉体。调查了球磨时间和热处理温度对粉体形貌、尺寸、微结构和磁性能的影响,并比较了两种球磨原料制备纳米晶粉体的工艺参量和磁性能的差异。具体内容主要包括:1.以纳米晶带材为球磨原料时,随着球磨时间的增加,粉体颗粒尺寸逐渐减小;非晶相体积分数逐渐增加,Bs值逐渐降低。当球磨时间为60 h时,粉体完全转变成非晶态,此时其平均颗粒尺寸和Bs值分别为17μm和1.12 T。2.对球磨纳米晶带材制备的非晶粉体进行适当热处理后可获得纳米晶结构。经580℃热处理1 h后可获得晶粒尺寸约13 nm的纳米晶合金,其Bs值为1.24 T。3.以合金锭为球磨原料时,随着球磨时间的延长,粉体的颗粒尺寸逐渐减小;合金结构经历晶态—纳米晶+非晶态—非晶态的转变过程,当球磨时间为270 h时,粉体完全转变为非晶态,此时其平均颗粒尺寸和Bs值分别为11μm和1.23 T。Bs值随着球磨时间的增加逐渐增大;但在50 h时达到最大值1.35 T后Bs值逐渐降低。4.对球磨合金锭获得的非晶粉体进行适当热处理后也可得到纳米晶结构。经550℃热处理1 h后可获得晶粒尺寸约13 nm的纳米晶合金,其Bs值为1.30 T。5.与球磨纳米晶带材相比,尽管球磨合金锭制备细小粉体的球磨时间较长,但经热处理后可获得颗粒尺寸更微细、Bs值更高的纳米晶粉体。