一种用于GMI传感器探头的绝缘镀层磁芯及其制备方法、传感器探头技术

本发明专利技术提供一种用于GMI传感器探头的绝缘镀层磁芯及其制备方法、传感器探头，以纯度为4N的铜丝为衬底，所述铜丝直径为20‑140μm；在铜丝上从内向外依次包裹Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;绝缘层、FeNi或Nb的导电金属层和Fe<subgt;20</subgt;Ni<subgt;80</subgt;坡莫合金镀层；其中Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;绝缘层的厚度为100‑500 nm，FeNi或Nb的导电金属层的厚度为100‑500 nm，Fe<subgt;20</subgt;Ni<subgt;80</subgt;坡莫合金镀层的厚度为4‑14μm，最后用直流电流退火，退火的电流大小为1.6‑2 A，退火时间为10‑20 min得到绝缘镀层磁芯，然后制成传感器探头。本发明专利技术是在在金属铜丝和坡莫合金镀层软磁材料镀层之间引入绝缘层，通过有效减少噪声源，提高了GMI传感器的噪声性能、稳定性和抗干扰能力，有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于弱磁测量元件，具体涉及一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯、及其制备方法和传感器探头。

技术介绍

1、 巨磁阻抗 (giant magneto-impedance, gmi) 传感器是一种高度敏感的磁场传感器，广泛应用于生物医学、军事、航天和工业自动化等领域。其核心原理是基于交流电激励下材料的磁导率变化引起的阻抗变化。gmi 传感器的灵敏度和性能取决于材料的磁性能和结构设计。用于gmi 传感器的复合丝，当金属丝和软磁材料镀层直接接触时，交流电流会在金属丝中产生涡流。这些涡流导致能量损失和热量产生，不仅降低了传感器的灵敏度，还引入了额外的噪声。同时，金属丝和软磁材料镀层之间可能发生电接触，导致电磁耦合。这种耦合可能引起电气噪声，影响传感器的信号质量。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，该专利技术由金属铜丝、绝缘al2o3镀层和fe20ni80坡莫合金软磁材料层组成，先在金属丝表面溅射上一层绝缘材料，再溅射一种导电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一种用于GMI传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：以纯度为4N的铜丝（1）为衬底，所述铜丝（1）直径为20-140 μm；在铜丝（1）上从内向外依次包裹Al2O3绝缘层（2）、FeNi或Nb的导电金属层（3）和Fe20Ni80坡莫合金镀层（4）；其中Al2O3绝缘层的厚度为100-500 nm，FeNi或Nb的导电金属层的厚度为100-500 nm，Fe20Ni80坡莫合金镀层的厚度为4-14μm，最后用直流电流退火，退火的电流大小为1.6-2 A，退火时间为10 -20 min；用于GMI传感器探头的绝缘镀层磁芯为U型。

2. 根据权利要求1所述的一种用于GMI传感...

【技术特征摘要】

1. 一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：以纯度为4n的铜丝（1）为衬底，所述铜丝（1）直径为20-140 μm；在铜丝（1）上从内向外依次包裹al2o3绝缘层（2）、feni或nb的导电金属层（3）和fe20ni80坡莫合金镀层（4）；其中al2o3绝缘层的厚度为100-500 nm，feni或nb的导电金属层的厚度为100-500 nm，fe20ni80坡莫合金镀层的厚度为4-14μm，最后用直流电流退火，退火的电流大小为1.6-2 a，退火时间为10 -20 min；用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯为u型。

2. 根据权利要求1所述的一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：所述al2o3绝缘层（2）和feni或nb的导电金属层（3）通过磁控溅射的方法制备，所述磁控溅射真空度优于3×10-5 pa，溅射气压为0.1-0.3 pa，通入纯度为99.99%以上的氩气。

3. 根据权利要求2所述的一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：所述feni或nb的导电金属层采用直流溅射，功率为10-20 w，溅射时间为1500 s-4000 s；所述al2o3绝缘层采用射频溅射，功率为80-100 w，溅射时间为4500 s-9000 s。

4. 根据权利要求3所述的一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：所述al2o3绝缘层和feni或nb的导电金属层磁控溅射时靶材与衬底之间的距离为1-6 cm。

5. 根据权利要求4所述的一种用于gmi传感器探头的绝缘镀层磁芯，其特征在于：所述fe20ni80坡莫合金镀层（4）采用电化学沉积制备，具体为：电解液成分为0.01 m/l的 feso4...

【专利技术属性】
技术研发人员：高大强，濮晓凤，柴国志，刘福，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：