非晶飽和磁化強度提高和矯頑力降低的方法
【專利說明】_種使Fe78S i 9B13非晶飽和磁化強度提局和矯頑力降低的方法
技術領域
[0001]本發明屬于功能材料領域，具體涉及一種使Fe78Si9B13非晶飽和磁化強度提尚和矯頑力降低的方法。
【背景技術】
[0002]金屬玻璃(又稱非晶合金)是米用快速凝固金術合成的，兼有一般金屬和玻璃優異的力學、物理和化學性能的新型合金材料.金屬玻璃中的“金屬”，是指這種材料是由金屬原材料熔煉而成；“玻璃”指的是這種材料的結構是玻璃態一樣的短程有序，而不具備長程有序的結構。并不是指平時所見的玻璃。通常來說，金屬在凝固的過程中，會由無序的狀態轉為有序的狀態，原子按照一定的規則排列成為晶體。但是當冷卻速度很大時可以讓原子來不及排列，阻止晶體的形成。從而迫使液體結構保留下來成為非晶態。故人們也將金屬玻璃稱作“被凍結的熔體”。正是由于其結構與傳統的晶體合金有很大的差異與不同，金屬玻璃有著與眾不同的力學、物理、化學性能。
[0003]Fe基金屬玻璃具有優良的磁學性能，因此在變壓器磁芯上具有廣泛的應用前景。相比于傳統磁芯硅鋼片，Fe基金屬玻璃具有矯頑力小、最大磁導率高、電阻率高、鐵損低的特點。鐵損僅為取向硅鋼片的四分之一，為無取向硅鋼的十分之一；激磁功率一般僅為取向硅鋼片的十分之一甚至更低。以鐵基非晶帶材作為鐵芯材料制造的變壓器比硅鋼變壓器空載節能約60% — 80%，運行能耗和運行費用也大大低于硅鋼變壓器。在全球能源危機和環境污染日益嚴重的今天，鐵基非晶的開發利用對節能降耗具有十分重要的現實意義。
[0004]Fe78Si9B13非晶是具有低矯頑力和高磁導率的磁性材料。Fe 78Si9B13#晶易于磁化，也易于退磁，廣泛用于電工設備和電子設備中。
[0005]與娃鋼材料相比，Fe78Si9B13#晶在飽和磁化強度上還有待提高。本技術能夠大幅提升Fe78Si9B13的飽和磁化強度，降低矯頑力，因此提高了其磁學性能，相比于硅鋼材料作為變壓器鐵芯更具有優勢。
[0006]現有技術中，一般提高非晶材料的飽和磁化強度降低矯頑力的方法是對進行熱處理，但是這種方法的缺點是溫度不好控制。而本發明所采用的方法解決了這種缺陷。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供一種快速使Fe78Si9B13#晶飽和磁化強度提高和矯頑力降低的方法
[0008]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0009]一種使Fe78Si9B1^晶飽和磁化強度提高和矯頑力降低的方法，包括如下步驟:將Fe78Si9Bj^樣品剪成條帶，電源導線連接條帶兩端，設定電源的恒電流，所述電流與條帶寬度的比為:0.5?0.8A: 1mm，通電90?10s后，取下條帶，即得飽和磁化強度高和矯頑力低的Fe78Si9B13非晶條帶。
[0010]所述Fe78Si9BdhaB樣品的厚度是20?40 μ m，優選厚度為30 μ m。
[0011]所述條帶的長度5?10cm，寬度2?4mm，優選長度為a = 5cm，寬度為b = 3mm的條帶。
[0012]優選的，所述通電時間為100s。
[0013]優選的，所述電流與條帶寬度的比為:0.75A:1mm。
[0014]本發明可以根據具體情況設置不同的通電系數μ、不同的通電時間，即可得到不同高磁學性能的樣品。同樣也可以根據不同需求改變條帶的長度和寬度。
[0015]對獲得的樣品進行XRD、VSM、B-H測試，分析XRD圖譜可分析得到焦耳退火之后的樣品仍為非晶狀態。利用VSM測試飽和磁化強度曲線可以說明經退火后飽和磁化強度明顯改善。利用B-H儀測試矯頑力可以說明矯頑力顯著降低，沒有使用焦耳退火時矯頑力為20A/m,與現有技術比，本發明經過焦耳退火后得到的矯頑力更低，達到I?2A/m，現有技術的矯頑力為2.5A/m，降低了 20%左右。
[0016]本發明的原理是通過焦耳退火一方面達到傳統退火的結構放松、降低應力、缺陷減少的作用，降低疇壁位移的阻力對疇壁的釘扎作用，達到降低矯頑力、提高飽和磁化強度的效果。另一方面當退火時電子流過導體使原子磁矩發生了改變，進而對飽和磁化強度產生影響。
[0017]本發明是通過焦耳退火改善Fe78Si9Bdha0條帶的內部組織應力，使其結構放松，既能夠產生和傳統退火一樣或者更好的退火效果，提高磁學性能，又具有簡便易行、節能、環保的特點。
[0018]本發明的有益效果是，用一種簡便的方式使非晶的磁學性能增強，同時保留了其原有的非晶狀態。本發明操作簡便易行，可作為工廠大規模生產的方式。由于使用電阻熱進行加熱，能量使用率極高，因此成本低，耗能少，是一種環境友好的發明。此外，本發明對Fe78Si9B1^晶在變壓器磁芯上的使用具有促進作用。因為Fe 78Si9B13#晶作為變壓器磁芯材料比硅鋼材料在使用過程中有更低的能量損失，因此對于促進新材料的使用、節能減排具有積極作用。
【附圖說明】
[0019]圖1原帶形狀。
[0020]圖2剪裁好的條帶。
[0021]圖3原帶經不同參數直流焦耳退火后的XRD圖譜。
[0022]圖4原帶經不同參數直流焦耳退火后的飽和磁化強度數據。
[0023]圖5原帶經不同參數直流焦耳退火后的矯頑力數據。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0025]材料:如圖1是原帶，圖2是實施例1?7中剪裁好的Fe78Si9B13#晶條帶，厚度為30 μ m0
[0026]實施例1
[0027]一種將Fe78Si9B13非晶的磁學性能快速提高(飽和磁化強度提高和矯頑力降低)的方法，包括如下步驟:
[0028]步驟一，將Fe78Si9B1Jg晶剪成長度為a = 5cm，寬度為b = 3mm的條帶，放入樣品袋中作為備用樣品。
[0029]步驟二，將電源的恒電流設定為1.5A。
[0030]步驟三，電源導線連接條帶兩端，計時器準備計時。
[0031]步驟四，打開電源通電流，同時開始計時。
[0032]步驟五，通電時間到達10s時關閉電源，取下條帶。
[0033]實施例2
[0034]一種將Fe78Si9B13非晶的磁學性能快速提高(飽和磁化強度提高和矯頑力降低)的方法，包括如下步驟:
[0035]步驟一，將Fe78Si9B1Jg晶剪成長度為a = 5cm，寬度為b = 3mm的條帶，放入樣品袋中作為備用樣品。
[0036]步驟二，將電源的恒電流設定為1.65A。
[0037]步驟三，電源導線連接條帶兩端，計時器準備計時。
[0038]步驟四，打開電源通電流，同時開始計時。
[0039]步驟五，通電時間到達10s時關閉電源，取下條帶。
[0040]實施例3
[0041]一種將Fe78Si9B13非晶的磁學性能快速提高(飽和磁化強度提高和矯頑力降低)的方法，包括如下步驟:
[0042]步驟一，將Fe78Si9B1Jg晶剪成長度為a = 5cm，寬度為b = 3mm的條帶，放入樣品袋中作為備用樣品。
[0043]步驟二，將電源的恒電流設定為