【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非晶合金材料，具体涉及一种高软磁性能非晶丝材及其制备方法和应用。
技术介绍
1、非晶合金具有短程有序、长程无序的亚稳态结构特征及原子排布。以钴基为代表的软磁非晶合金表现出无晶粒、无晶体缺陷、无磁各向异性的显著特点。钴基非晶合金相比常用的软磁材料，如硅钢、nife合金、mnzn合金等，其具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、高磁导率、高gmi变化率和高磁场灵敏度等特点。
2、钴基非晶丝具有一种特殊的磁畴结构，即竹节形磁畴和芯壳结构。其表现出许多优异的磁软性能，如高磁导率、高饱和磁感应强度和显著的gmi效应等，被广泛应用于弱磁传感器和高灵敏度探测器等重要领域。
3、taylor法是最早由英国科学家taylor于1924年提出的方法，具体操作是将是将合金锭装在直径3mm左右的玻璃管内，用高温加热到金属熔化，通过抽拉水淬的方式生产出直径1～5mm的金属丝材。ulitovsky在原有的基础上对taylor法进行了改进，专利技术了taylor-ulitovsky法。具体改进是在原基础上增加了绕线收丝装置，实现了自动化批量生产。该方法通过调节收丝电机的转速，转速与丝材直径成反比，转速越快，丝材越细。根据所需可制得不同粗细的圆截面丝材，直径可控制在20～200μm范围内。但是，taylor-ulitovsky法制备所得铸态样品通常具有较大的残余内应力，导致其矫顽力hc偏大，影响其作为传感器核心材料的应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高软
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种获得高软磁性能非晶丝材的方法，包括以下步骤：
4、在第一真空环境下，对铸态非晶丝材施加直流电流，得到高软磁性能非晶丝材；
5、所述直流电流的大小为30～130ma，通电时间为2.5～12.5min；
6、所述铸态非晶丝材的组成为coafebsicbdme，其中，m为nb、v、zr、mn、cu和ni中的至少两种，且a+b+c+d+e＝100；a、b、c、d和e为对应元素的原子百分比。
7、优选的，所述铸态非晶丝材的组成包括co68.15fe4.35si11.48b14.02cu1nb1、co68fe4.5si11.48b14.02cu1v1或co68fe4.5si11.48b14.02cu1v0.5nb0.5。
8、优选的，所述第一真空环境的真空度为0～10pa。
9、优选的，所述铸态非晶丝材为圆截面丝材。
10、优选的，所述铸态非晶丝材的金属芯部直径为20～60μm。
11、优选的，所述直流电流为单向恒定电流。
12、优选的，所述铸态非晶丝材的制备方法包括以下步骤：
13、在第二真空、氩气保护的条件下，对应铸态非晶丝材的组成，将金属原料co、fe、si、b和m进行熔炼，得到钴基非晶合金；
14、采用玻璃包覆法，将所述钴基非晶合金制成玻璃包覆非晶丝；
15、将所述玻璃包覆非晶丝置于腐蚀液中，去除表面玻璃层，得到所述铸态非晶丝材。
16、优选的，所述第二真空的真空度为≤10-3pa。
17、本专利技术提供了上述方案所述方法得到的高软磁性能非晶丝材，组成为coafebsicbdme，其中，m为nb、v、zr、mn、cu和ni中的至少两种，且a+b+c+d+e＝100；a、b、c、d和e为对应元素的原子百分比；所述高软磁性能非晶丝材在1khz的有效磁导率μe为13000～16000，饱和磁感应强度bs为0.70～0.80t，矫顽力hc＜0.5a/m，巨磁阻抗效应gmi％为400～450％。
18、本专利技术提供了上述方案所述高软磁性能非晶丝材在精密电子器件或高灵敏度弱磁传感器中的应用。
19、本专利技术提供了一种获得高软磁性能非晶丝材的方法，包括以下步骤：在第一真空环境下，对铸态非晶丝材施加直流电流，得到高软磁性能非晶丝材；所述直流电流的大小为30～130ma，通电时间为2.5～12.5min；所述铸态非晶丝材的组成为coafebsicbdme，其中，m为nb、v、zr、mn、cu和ni中的至少两种，且a+b+c+d+e＝100；a、b、c、d和e为对应元素的原子百分比。
20、在本专利技术中，cu有较好的延展性，微量掺杂可以提高制备铸态丝材的连续性与均匀性；大原子nb、v和zr有助于提高该成分的非晶形成能力(井上三原则：主元与主元之间的原子尺寸差比较大，至少超过12％)；通过添加nb、v主要改变原子间相互作用，能够提高非晶形成能力并改变磁致伸缩系数，使得负磁致伸缩系数转变为正，提高软磁性能。
21、本专利技术采用30～130ma的直流电流对所述非晶丝材进行退火热处理，属于小幅值电流退火，当电流大于130ma时，非晶丝材很容易被大电流烧断，且大电流产生的焦耳热足以使非晶合金发生晶化，进而导致矫顽力hc偏高。同样地，焦耳热热量取决于电流大小和通电时间的共同作用，通电时间越长，累积生成的热量就越多，同样不利于热处理效果。本专利技术采用2.5～12.5min的通电时间，所生成热量可以满足非晶材料的弛豫焓，利用结构弛豫改善磁性，且不足以使非晶丝材产生晶化。
22、本专利技术提供的热处理方法能够进一步提高非晶丝材的软磁性能，使其具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、高磁导率、高gmi变化率和高灵敏度，能够广泛应用于弱磁传感器和高灵敏度探测器等重要领域。
23、本专利技术提供的热处理方法，相比常用的加热退火法，电流退火对热量的控制更精确，且操作简单，制备效率高；更有效的是，电流焦耳热能够更好地消除残余内应力并实现非晶丝材的环向励磁，感生环向磁场，优化环向磁畴，有效提高非晶丝材的软磁性能。
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1.一种获得高软磁性能非晶丝材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材的组成包括Co68.15Fe4.35Si11.48B14.02Cu1Nb1、Co68Fe4.5Si11.48B14.02Cu1V1或Co68Fe4.5Si11.48B14.02Cu1V0.5Nb0.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空环境的真空度为0～10Pa。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材为圆截面丝材。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材的金属芯部直径为20～60μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流电流为单向恒定电流。
7.根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二真空的真空度为≤10-3Pa。
9.权利要求1～8任意一项所述的方法得到的高软磁性能非晶丝材，其特征在
10.权利要求9所述高软磁性能非晶丝材在精密电子器件或高灵敏度弱磁传感器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种获得高软磁性能非晶丝材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材的组成包括co68.15fe4.35si11.48b14.02cu1nb1、co68fe4.5si11.48b14.02cu1v1或co68fe4.5si11.48b14.02cu1v0.5nb0.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空环境的真空度为0～10pa。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材为圆截面丝材。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铸态非晶丝材的金属芯部直径为20～60μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流电流为单向恒定电流。
...【专利技术属性】
技术研发人员：朱政权，李伟峰，刘果明，
申请(专利权)人：东莞市昱懋纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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