-
9
- 上一篇：溅射气压对FeCo基软磁薄膜材料磁性能影响的研究
- 下一篇：SuperForm轴承毂预锻过程中折叠缺陷的有限元模拟研究
2 实验设备和步骤 9
2.1 实验设备 9
2.2 实验步骤 9
3 实验数据分析 10
3.1磁滞回线分析 10
3.2磁导率谱分析 12
4 结果讨论 15
结论 16
致谢 17
参 考 文 献 18
1 绪论
1.1 软磁材料
1.1.1 软磁材料的发展
磁性材料主要分为三种：软磁材料、硬磁材料和半硬磁材料。其中，对软磁材料持续不断的研究以及越来越多高性能软磁材料的出现极大地提高了现代电子器件的性能。[1-5]软磁材料和其它材料的划分取决于其矫顽力的大小，通常情况下认为矫顽力小于1000mA(约120 Oe)的材料为软磁材料。而对软磁材料性能的要求也会根据应用目的的不同而不同。但是对软磁材料的应用来说，首先要考虑的是其居里温度Tc，因为居里温度直接决定了这种材料在实际中应用的温度范围。具体到软磁材料，一般希望它具有高的磁导率μ和饱和磁化强度MS，低的矫顽力HC和损耗。软磁材料的种类主要是以硅钢片、坡莫合金等（包括Fe系、Fe-Si系、Fe-Ni系、FeSiAl系、FeCo系、FeCr系等）为代表金属软磁材料；以Mn-Zn系、Ni-Zn系和Mg-Zn系等为代表的铁氧体软磁材料；以Finemet（Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9）为代表的纳米晶软磁合金以及纳米结构软磁薄膜，此外还有诸如纳米粒状组织软磁合金之类的软磁材料。
在软磁材料的工业应用中，上世纪30年代以前主要应用金属软磁材料。伴随着器件工作频率的提高，金属软磁材料电阻率较低会导致高的涡流损耗，随着工作频率的继续提高还会导致趋肤效应，所以金属软磁材料的使用频率不能太高，这就严重限制了它在高频段的应用。为此，需开发新的适宜于在高频下使用的电阻率较高的软磁材料，由此，铁氧体软磁材料应运而生。最常用的软磁铁氧体主要是MnZn、NiZn 和MgZn 三大系列。铁氧体虽在高频段损耗很低，但Bs 仅为金属软磁的1/4 左右。50～80 年代为软磁铁氧体发展的黄金时代，除电力工业外(电力工业主要用硅钢片，即Fe-Si 合金)，各应用领域中铁氧体占绝对优势。自1935年进入工业化大生产以来，世界软磁铁氧体已经有66年的生产历史，软磁铁氧体工业也已经成为一个相当大的产业。由于具有特殊的电磁性能(如电阻率高、高频特性优良等)，由软磁铁氧体材料制成的各种磁芯已经广泛应用到了许多种元器件中。[6-11]论文网
随着信息时代的来临，微型化、薄膜化、高频化、易集成化等特性已经成为现代工业的主旋律。[12]非晶软磁材料的出现，是软磁材料发展中的突破性进展。非晶态材料不存在像晶态材料那样的磁晶各向异性，即不存在阻碍畴壁运动的晶粒结构，因此它更容易磁化和退磁，故可以得到更大的磁导率和更小的矫顽力。90年代后，非晶与纳米晶金属软磁材料逐渐成为软磁铁氧体的新的竞争对手，它们在性能上远优于铁氧体，但在性能价格比上尚处于劣势，所以在市场占有率上一时还不会对软磁铁氧体构成威胁，但在高技术领域的应用中却占有很重要的地位。软磁材料发展中的又一重要进展,就是超微晶软磁材料的问世。超微晶合金也就是纳米晶合金, 它是以一定的工艺手段,通过非晶合金的结晶化而获得的。当前, 超微晶软磁材料的产品主要是带材, 也可制成丝材、粉末、薄膜和压制件等。它显示出高的磁导率、低的矫顽力、小的磁损耗和好的高频性能, 同时还具有良好的机械性能、磁弹性能和耐蚀性能。[13]