一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，以原子数百分含量计，所述的发明专利技术示范稀土掺杂非晶材料名义成分为Fe40‑xNi38RExMo4B18，其中0＜x≤0.8，RE以La、Pr或Ce为例。本发明专利技术对材料成分进行了优化，明显地降低了材料的直流矫顽力。本发明专利技术还公开了一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料制备方法，通过速凝薄带技术生产得到用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，具有工艺步骤简单，易实施，成本低等特点，有利于实现低成本高性能共振片的大批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稀土掺杂非晶材料，尤其是涉及一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料及其制备方法。
技术介绍
声磁技术已经被广泛用于电子物件监视防盗装置达二十多年，记载原创专利技术的美国专利US4510489公开了某些非晶合金材料薄带因具有很高磁性-弹性偶合系数，故而可以发出强共振信号，并利用该原理将这些材料成功地应用于商业防盗系统(声磁系统)，如大型超市的防盗系统。声磁系统主要包括探测器、解码器及检验器、防盗声磁靶等，现在商业上广泛使用的探测器是由美国Sensormatic电子公司(SensormaticElectronicsCorporation)制造的Ultramax探测器。该探测器能发射58kHz脉冲波，用于激发在探测区域里的未解码(激活态)的防盗声磁靶使其在58kHz共振而产生很强的信号而被探测器内的探测线圈所接受，经信号放大分析后触发报警器报警。解码就是将防盗声磁靶中的偏置片退磁从而将共振频率移出探测频段窗口，同时还显著降低了共振信号强度，而不触发报警器报警。防盗声磁靶可分为两种：防盗声磁硬靶及防盗声磁标签(以下简称声磁标签)。防盗声磁硬靶使用非晶带作为共振片，采用永磁材料(例如永磁粘接铁氧体)作为偏置片，此类防盗靶(例如Sensormatic公司生产的SupertagI，II，III)不能解码，只能在商店里边重复使用，付了款的商品上的防盗硬靶通过用开锁器打开机械针锁装置取下防盗靶的方法让商品离开商店而不触发门口报警器。声磁标签也采用非晶带作为共振片，但采用“半硬磁”材料作为偏置元件，(例如Sensormatic公司生产的DR声磁防盗软标签)。这类声磁标签可以反复解码及激活。付了款的商品上的声磁标签通过在解码器上退磁解码的方法让商品离开商店而不触发门口报警器。声磁传感技术利用机械共振的原理，当外界交变磁场的频率与声磁传感器(如：声磁标签)谐振频率一致时，声磁传感器发生共振，产生振动信号，通过探测振动信号即可知外界交变磁场的信息。利用声磁传感器技术可以开发声磁系统。发射机发出约58kHz的交变磁场信号，声磁标签共振输出58kHz的信号，接收机接收到信号，引起报警。声磁系统防盗检测率高、几乎零误报、抗干扰性好、保护的出口宽，在电子商品防盗、物品识别、过滤等领域有着广泛的应用前景。共振片极大的影响着声磁标签的性能、成本。目前，一些声磁标签共振片的化学成分为Fe40Ni38Mo4B18，或者为FeNiCoSiB基。共振片宽度一般为6mm，为达到报警讯号足够强的效果要用到2到3片。很显然，如果一片共振片能够替代两片或者三片共振片，同时保持性能不变，其成本将大大降低。通过优化非晶共振片的成分、热处理工艺完全有可能提高共振片的性能，减小共振片使用的个数。而加入稀土元素，因其不饱和3d电子层与Fe，Ni，Co的交互作用可能有新性能，这是过去共振片专利未涉及的成分区。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术的声磁标签内共振片数量多，制作成本高的问题，提供了一种成分组成科学合理的用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，通过对材料成分的优化可大大提高共振片的性能，减小共振片的使用个数，有利于降低声磁标签成本。本专利技术还提供了一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料制备方法，工艺步骤简单，可操作性强，生产成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，以原子数百分含量为100％计，所述稀土掺杂非晶材料名义成分为FeYNiZREXMoMBN，其中RE为稀土元素，0＜X≤0.8。本专利技术对材料成分进行了优化，创造性地将稀土元素掺杂到带材中，代替了少量的Fe，利用稀土元素不饱和3d电子层与Fe、Ni、Co的交互作用从而产生较高磁弹性交换效率，可大大提高共振片的性能，减小共振片的使用个数，有利于降低声磁标签成本，本专利技术中材料的条带断裂长度和稀土掺杂量密切相关，因此控制稀土掺杂量为关键点，专利技术人通过实际测试和优化后，限定材料名义成分FeYNiZRExMoMBN中X的范围0＜x≤0.8，条带基本不断裂，保证了稀土掺杂非晶材料的条带形成能力。作为优选，所述稀土掺杂非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，RE为La、Pr或Ce，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，所述稀土掺杂非晶材料的直流矫顽力为2.3～9.8A/m。一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料制备方法，具体步骤为：(1)按名义成分FeYNiZREXMoMBN进行金属配料后，将原料放入氩弧熔炼炉中，抽真空后通入氩气，在氩气保护气氛下进行熔炼，得FeNiREMoB合金锭；(2)将FeNiREMoB合金锭表面用砂轮打磨干净后，置于真空感应速凝炉的石英管中，抽真空后通入氩气，设置线圈感应加热电流进行加热，待合金完全熔化后，采用速凝薄带工艺，控制石英管内外压差，使熔化合金喷向冷却铜辊后速铸成速凝非晶薄带，即为用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料。本专利技术通过速凝薄带技术生产得到用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，具有工艺步骤简单，易实施，成本低，效率高，产量大，易推广等特点，有利于实现低成本、高性能的共振片大批量生产。作为优选，步骤(1)中，稀土掺杂非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。作为优选，步骤(1)中，抽真空至压力为0.5×10-4～1×10-4Pa，通入氩气至气压为0.05～0.06Mpa。作为优选，步骤(2)中，抽真空至压力为5.5×10-2～6×10-2Pa，通入氩气至气压为0.05～0.06MPa。作为优选，步骤(2)中，设置线圈感应加热电流为10.5～11A。作为优选，步骤(2)中，控制石英管内外压差为0.03～0.04MPa，冷却铜辊的辊速为35～40m/s。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)对材料成分进行了优化，创造性地将稀土元素(La、Pr、Ce)掺杂到带材中，代替了少量的Fe，利用稀土元素不饱和3d电子层与Fe，Ni，Co的交互作用从而产生较高磁弹性交换效率，可大大提高共振片的性能，减小共振片的使用个数，有利于降低声磁标签成本；(2)通过速凝薄带技术生产得到用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，具有工艺步骤简单，易实施，成本低，效率高，产量大，易推广等特点，有利于实现低成本、高性能的共振片大批量生产。附图说明图1是本专利技术实施例1得到的稀土掺杂非晶材料的成分测试结果。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。实施例1(1)按名义成分Fe42Ni35La0.8Mo5B17.2进行金属配料后，将原料放入氩弧熔炼炉中，抽真空至压力为1×10-4Pa后通入氩气至气压为0.05Mpa，在氩气保护气氛下进行熔炼，得FeNiLaMoB合金锭；(2)将FeNiLaMoB合金锭表面用砂轮打磨干净后，置于真空感应速凝炉的石英管中，抽真空至压力为6×10-2Pa后通入氩气至气压为0.06MPa，设置线圈感应加热电流为10.5A进行加热，待合金完全熔化后，采用速凝薄带工艺，控制石英管内外压差为0.03MPa，使熔化合金喷向辊速为35m/s的冷却铜辊后速铸成速凝非晶薄带，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，其特征在于，以原子数百分含量为100％计，所述稀土掺杂非晶材料名义成分为FeYNiZREXMoMBN，其中RE为稀土元素，0＜X≤0.8。

【技术特征摘要】
1.一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，其特征在于，以原子数百分含量为100％计，所述稀土掺杂非晶材料名义成分为FeYNiZREXMoMBN，其中RE为稀土元素，0＜X≤0.8。2.根据权利要求1所述的一种用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，其特征在于，所述稀土掺杂非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，RE为La、Pr或Ce，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。3.一种如权利要求1或2所述的用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料，其特征在于，所述稀土掺杂非晶材料的直流矫顽力为2.3～9.8A/m。4.一种如权利要求1所述的用于声磁标签共振片的稀土掺杂非晶材料制备方法，其特征在于，具体步骤为：(1)按名义成分FeYNiZREXMoMBN进行金属配料后，将原料放入氩弧熔炼炉中，抽真空后通入氩气，在氩气保护气氛下进行熔炼，得FeNiREMoB合金锭；(2)将FeNiREMoB合金锭表面用砂轮打磨干净后，置于真空感应速凝炉的石英管中，抽真空后通入氩气，设置线圈感应加热电流进行加热，待合金完全熔化后，采用速凝薄带工艺，控制石英管内外压差，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宜伟，孙丹丹，李润伟，
申请(专利权)人：宁波讯强电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33