非晶態金屬磁性材料
amorphous metallic magnetic material

非晶態金屬磁性材料(amorphous metallie magnetie material)具有非晶態金屬組織的磁性合金。其中鐵基類材料的磁導率高、矯頑力小、電阻率 大、高頻性能良好，是節能技術領域的重要材料之一。金屬材料在常溫下都是晶體狀態，但是液態或氣態金 屬硯冷(一般要求冷速晰于l。‘℃/s)凝固時由于來不及結晶，以致使構成其物質的原子失去晶體那樣的長 程有序排列，故而形成如同玻璃那樣原子紊亂的無定形非晶態組織，所以非晶態金屬又稱金屬玻璃。非晶態 磁性合金大致可分為3大類。①TM一TD系;即由Fe、Co、Ni等過渡元素(TM)與P、B、C、Si等玻璃化 元家(TD)所組成的合金;②TM一T系由TM元紊與Zr、Ti、Nb、Ta、W等第1V一Vla族金屬(T)組成; ③R一TM系由Gd、Tb、Dy、Nd、Ho等稀土金屬(R)與TM元素所組成的合金。 發展簡況非晶態金屬的研究始于20世紀60年 代初，自從熔體快淬法開發成功之后，當初主要采用噴槍法生產小尺寸試樣。到70年代，以單輥法為代表的 制備工藝已能生產連續非晶薄帶，從而迎來了從基礎到應用十分活躍的**研究工作。進人80年代，已能 生產寬度>100mm的薄帶和絲材，同時開發了濺射法生產非晶金屬薄膜的技術，從而使非晶態金屬作為磁 頭等獲得實用，隨后在傳感器、各種變壓器鐵芯等領域 得到進一步應用。

非晶態金屬磁性材料的應用非晶態材料由于其 均質性、磁疇壁運動容易，沒有結晶材料那樣的缺陷，因此，容易獲得優良的高導磁性。圖中所示為Fe一Ni- Co系非晶合金的一個例子，從其實用性考慮的成分范圍，表明Fe一側是高磁感材料，C。一側是高導磁性材 料，而Ni一側是低居里點材料，從而開發出了多種有 低居里 點材料 《簇 磁致伸縮擅繁黔髓妙 、一奮漸匕州~舀00oC之 \護 乙生立乙‘哩生一山立 、高磁導率 _材稱 ‘、、、 SOC心 Co(at%)(Fe，Co，Ni)75510 Bl;非晶態合金的 飽和磁通密度、居里點、磁致伸縮與其成 分的關系以及作為實用材料的成分區效的應用。

目前在節能上的主要應用有以下幾個方面: ①電力用鐵芯。變壓器在運行時其鐵芯充磁和退 磁相當于其使用頻率2倍的次數，這樣就會由于渦流和磁滯現象而帶來電能損耗。在典型的配電系統中，通 常要經過4~6級變壓，這就意味著損失的功率也會相應增加。如果采用高磁感、低損耗的非晶態合金制作變 壓器鐵芯，其損耗就會減小到上等硅鋼片鐵芯損耗的1/5~1八O，所以能夠大量節約電能。因此，美國聯合化學公司與西屋電氣公司合作于1980年研制成功世界上**臺15kVA的非晶變壓器，其鐵損比傳統硅俐變壓器減少了近90%，銅損減少20%以上。以美國為 例，國內運行的配電變壓器總計約有4000萬臺，由于硅鋼鐵芯所造成的電能損失每年多達幾十億kw·h， 如果采用非晶鐵芯變壓器就能少損失2/3以上的電 能。②高頻磁芯。小型、輕量、高效率的開關電源在許 多領域中都在迅速普及.目前使用頻率多為10。~500kH:。作為在如此高頻區使用的低鐵損、高磁導率 材料，廣泛使用了非晶態合金。鐵系非晶合金因飽和磁通密度高而且價格低，故已用于制作正規型扼流圈和 平滑電路用的扼流圈等;鉆系非晶合金有磁導率高、損失低、矩形比高等特點，適合制作磁放大器用可飽和扼 流圈。

非晶態金屬磁性材料還應用于**音響、數字磁 帶錄像機的磁頭，高測量精度和高可靠性傳感器，光 磁記錄材料，醫療診斷設備以及**技術和**領域。