强磁场下铁基纳米晶微丝的制备及机理研究

铁基纳米晶合金不但具有优良的软磁性能，而且价格低廉，是一种理想的巨磁阻抗材料，将其制成玻璃包覆铁基纳米晶微丝，在微型磁传感器等方面有广阔的应用前景，玻璃包覆层也使其在腐蚀等特殊环境中具有独特的应用价值。目前，铁基纳米晶微丝存在纵向磁场驱动巨磁阻抗效应在零磁场附近灵敏度差、环向磁场驱动巨磁阻抗变化率较小的问题。本项目拟以强磁场为主要调控手段，通过对强磁场下玻璃包覆铁基纳米晶微丝的制备过程、生长机制和巨磁阻抗效应进行深入研究，揭示强磁场下铁基纳米晶生长和磁畴变化的一般规律，阐明强磁场热处理对巨磁阻抗效应的作用机理，为强磁场下非晶晶化法制备纳米晶材料和开发高性能铁基纳米晶微丝提供依据。

铁基纳米晶合金不但具有优良的软磁性能，而且价格低廉，将其制成玻璃包覆铁基纳米晶微丝，在微型磁传感器等方面有广阔的应用前景。我们在稳定制备玻璃包覆铁基非晶合金微丝的基础上，实现了强磁场中纳米晶合金的制备，通过强磁场改变纳米晶的微观结构，研究强磁场作用机理和纳米晶生长过程，并希望通过强磁场提高铁基纳米晶合金的磁性能。我们选择Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金为研究对象，在纳米晶生成过程中，施加5T和10T的强磁场，检测强磁场对样品微观结构和性能的影响。研究发现，强磁场可以有效增加纳米析出相的数量和减小纳米析出相的尺寸。通过建立模型分析了强磁场改变纳米晶合金微观结构的作用机理。通过研究强磁场对纳米晶合金性能的影响，我们发现强磁场可以有效提高样品的磁导率和降低样品的矫顽力。进一步分析发现，合金纳米相增多且尺寸减小是样品磁性能提高的主要原因。