近年关于具有大的非晶形成能力和高热稳定性的非晶态块体软磁材料研究有很大进步,已经可以得到厚度为1.5mm、饱和磁化强度为1.6T的FeB系列非晶态棒状材料。利用大的非晶形成能力可以一次性成型加工形状复杂的微小器件,并可以在宽松条件下得到非晶带和非晶粉末。FeB系列非晶态块体软磁材料因为有高的饱和磁化强度和比传统软磁非晶还要高的电阻率,在中高频应用领域可以和铁氧体竞争,有很大的市场前景。要将他们应用于高频电源技术和电子器件中,必须首先弄清楚他们的损耗机理和磁谱特性。本项目申请研究分析FeB系列非晶态块体软磁合金的动态损耗机理和复数磁导率随频率变化的特性、非晶态块体软磁材料和传统软磁非晶的磁各向异性形成的异同、磁各向异性的来源和探索降低动态损耗和磁各向异性的途径,为非晶态块体软磁材料实用化提供理论依据,并补充软磁非晶的动态损耗理论。
联合添加稀土元素Ln(=Nd,Dy,Tb,Gd)和M(=Nb,Ta,Mo,W)元素结合,可以大幅度提高Fe-Co-Ln-B系列非晶态块体软磁材料的非晶形成能力。(Fe,Co)-B-Si-Nb and (Fe,Co)-B-Si-Nb-Gd 金属玻璃的磁谱是典型的德拜型磁谱。他们的磁谱和(Fe,Co)-Cu-Nb-Si-B非晶以及纳米晶磁谱相似。但是随着Co的增加,(Fe,Co)-B-Si-Nb金属玻璃的电阻率上升,而(Fe,Co)-Cu-Nb-Si-B非晶以及纳米晶的电阻率却下降,具体原因等还有待进一步研究。(Fe,Co)-B-Si-Nb金属玻璃在交流磁场振幅不同时的磁谱变化也被调查,发现(Fe,Co)-B-Si-Nb金属玻璃钉扎磁畴的不可逆临界磁场比(Fe,Co)-Cu-Nb-Si-B非晶以及纳米晶的高,推测可能是在(Fe,Co)-B-Si-Nb金属玻璃中存在更多的钉扎中心。本项目还提出了一种用数字式谐波反馈原理得到标准测量所要求的交流磁通正弦条件。用该方法,即使当硅钢样品磁化为1.87T 时,交流测量也能满足国家标准的要求,而现在使用的传统测量方法不能满足同样饱和磁化的情况。