【摘 要】
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本文介绍高导磁Fe-Co-Si-B和Fe-Ni-Co-Si-B非晶软磁合佥的磁场热处理效应,并将其效应与晶态Fe-Ni系软磁合金的磁场热处理效应相比较,探讨非晶软磁合金磁场热处理效应的特殊性。我们做了两种磁场退火试验:即纵向磁场热处理和横向磁场热处理。在做此实验前首先测定了它们的比重(d),居里温度(Tc),电阻率(ρ)和结晶化温度(Tcr)等有关性能参数。纵向磁退火选了5个温度:300℃,330
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本文介绍高导磁Fe-Co-Si-B和Fe-Ni-Co-Si-B非晶软磁合佥的磁场热处理效应,并将其效应与晶态Fe-Ni系软磁合金的磁场热处理效应相比较,探讨非晶软磁合金磁场热处理效应的特殊性。我们做了两种磁场退火试验:即纵向磁场热处理和横向磁场热处理。在做此实验前首先测定了它们的比重(d),居里温度(Tc),电阻率(ρ)和结晶化温度(Tcr)等有关性能参数。纵向磁退火选了5个温度:300℃,330℃,375℃,400℃及420℃, (此合金Tcr约480℃,Tc约420℃)。横向磁退火只选用了1个温度(330℃)。磁退火前后测试它们的交、直流磁特性,性能测试采用环样,交流磁性测试时,样品是用绝缘纸绝缘的。根据试验结果,并将其与晶态Fe-Ni系软磁合金比较,我们总结了以下几点:1.这两种高导磁非晶软磁合金经磁退火后具有与晶态软磁合金类似的效果:即纵向磁退火后μmax成倍提高,Hc大大下降,矩形比Br/Bs明显增加,横向磁退火后磁导率在一定磁场范围内恒定。这说明磁场热处理同样可使非晶软磁合金产生明显的感生磁各向异性(Ku),它可能是来源于原子的方向有序或空位的方向有序。2.从磁退火前后性能提高的幅度来看,本试验所用的两种非晶软磁的磁场热处理效应不如晶态软磁合金的效应大。为此,我们测定了非晶磁退火后的Ku,其值约为1.2×103erg/cm3,它比晶态1J65的Ku小一倍多,这可能是由于非晶软磁的磁退火温度受到Tcr的限制而不能很高,以致影响原子扩散过程,方向有序的形成也不很理想。再者我们发现Fe-Co-Si-B非晶软磁经退火处理后磁导率下降,这可能是在退火中消除了原有的由制造带来的应力各向异性,这样在经磁退火的过程中,虽然由于磁场的作用产生了方向有序使性能提高,同时又由于消除了应力的备向异性而使性能下降,综合作用的结果表现出经磁退火后性能的提高幅度不如晶态软磁的大。因为晶态软磁合金在遇火时性能也是提高的,经磁退火性能提高的幅度就更大了。这一点还可以从非晶的最佳磁退火温度不是在Tc附近,而是在低于Tc几十度这一点得到证明。3.磁退火前后这两种非晶软磁合金的交流损耗曲线(P/f-f曲线)的走向不同。非晶软磁淬火态的损耗曲线很特殊,在低频段,每周损耗P/f随频率的增加而增加,在2KHz-v4KHz频率范围内,每周损耗反常地随频率增加是减少的,并出现一个最小值,然后在4KHz之后又随频率的增加而增加,但增加的量不很大。非晶合金经磁场热处理后损耗曲线的走向又趋正常,与晶态软磁的损耗曲线一致。这可能与非晶态软磁合金在磁退火前的畴结构特殊有关,据文献介绍,非晶软磁合金在淬火态的畴结构远不同于晶态软磁,主要是迷宫畴,而磁退火后磁畴主要为180°畴,这样使淬火态的非晶软磁在损耗曲线上表现出反常现象,而磁退火使非晶磁畴结构变得与晶态软磁类似了。4.本试验所用的两种非晶软磁合金经磁退火后其总损耗有所下降,但仍略大于晶态1J79软磁合金的总损耗。根据非晶软磁合金有较高的磁导率和较大的电阻率,应比晶态1J79的总损耗小,然而试验结果却与预想的相反。经损耗分离证明,非晶态软磁合金的经典涡流损耗和磁滞损耗占总损耗的比份较小,而反常涡流损耗占比份很大,可达70%;而晶态1J79的反常涡流损耗占的比份很小,只有6%左右,这种大的反常涡流损耗致使非晶的总损耗偏大。非晶反常涡流损耗大的原因,可能是由于它在磁退火后得到的巨大磁畴有关,根据文献介绍,非晶磁退火后的畴可比晶态的磁畴大几十倍。巨大的畴结构必然带来一些经典涡流损耗中没有包括的内容,如微观涡流损耗等。
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