Magnetic Electronic Materials and Devices Laboratory

        与传统晶态软磁材料相比，非晶软磁合金具有原子排列短程有序、长程无序的特点，没有晶粒和晶界，磁畴的钉扎点和钉扎线少，磁晶各向异性很小，因而具有良好的软磁性能。非晶合金的矫顽力低、磁导率高、电阻率高、损耗低、频率特性好，取代硅钢在电力变压器和电机等电力传输和转换领域应用，可促进器件向节能化、小型化、高效化和高稳定性方向发展，因而具有广泛的应用前景，吸引了广泛的关注和研究。然而，由于非晶形成能力的要求，非晶软磁合金的成分通常包含较高比例的非磁性非晶形成元素，这些元素极大的降低了合金的饱和磁感应强度，使其器件比同容量硅钢产品体积增加，而且噪音升高，这些都抑制了非晶软磁合金的更广泛应用。因此，开发高饱和磁感应强度的非晶合金成为近年来的研究热点、迫切需要开发一种适合现有带材生产设备和工艺的兼具高饱和磁感应强度、优异软磁性能和大非晶形成能力的新型铁基非晶合金。 

        最近，中国科学院磁性材料与器件重点实验室软磁材料研究室在前期开发的具有高饱和磁感应强度和良好软磁性能的FeSiBP合金 (J. Non-Cryst. Solids 358(12-13): 1443-1446), (CN201110238243) 基础上，通过微量添加元素和合金成分优化使非晶形成元素的作用发挥更加充分，成功研制出磁性能和工艺性优异的新型FeSiBPM系列非晶合金。FeSiBPM系列合金的饱和磁感应强度达到1.67 T，高于目前广泛应用的1k101非晶合金（1.56 T）和日立金属公司推出的新型高饱和磁感应强度HB1（1.64T）非晶合金，其高饱和磁感应强度有利于器件的小型化和低噪音化。该合金同时具有较高的非晶形成能力，可满足制备非晶合金宽带的工艺性要求，使用单辊平面流铸法可制备临界厚度达到(80～90 μm)的带状样品。另外，该合金的最佳热处理温度范围宽，热处理后样品的性能稳定，软磁性能优异（矫顽力小于3 A/m，有效磁导率超过8000），可在较低温度下热处理获得优异的软磁性能和韧性的样品。优异的综合性能和生产工艺性使其具有更好的产业化前景，使我所开发的新型FeSiBPM合金替代传统的1K101和HB1合金成为新一代产品，更好的应用于配电变压器、非晶电机和电抗器等领域。相关研究成果拥有自主知识产权，已经申请国家发明专利（201410197139.X）。 

        该研究得到国家科技支撑计划（2013BAE08B00）的支持。