[发明专利]一种制备优异软磁性能纳米晶合金的退火方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备纳米晶软磁合金的退火方法。

背景技术

纳米晶软磁合金是在非晶母体基础上经过退火处理得到的一种具有特殊双相结构的材料，由非晶基底及镶嵌于其上的纳米晶粒组成，具有极为优异的软磁性能，自发现以来一直受到物理和材料学界研究人员的广泛关注。磁导率是表征软磁材料磁学特性最重要的物理量之一。一般认为，退火温度与纳米晶软磁合金磁导率的关系密切，但是到目前为止也没有理论研究得出纳米晶软磁合金磁导率与退火温度之间的具体关系。现在，制备性能优异纳米晶软磁合金的主要手段仍是在不同温度下尝试对样品进行退火，根据软磁性能，特别是磁导率的变化确定其理想退火温度。该方法制备周期长、制备少量软磁性能优异的纳米晶合金，需要消耗大量的非晶合金材料，既浪费了时间又增加了生产成本。如果能建立磁导率与退火温度之间的关系，预先确定理想退火温度，无疑将减少实验工序与时间、降低优异软磁性能纳米晶合金的研制成本，更好地指导纳米晶软磁合金的研制，以制备出性能更加优异的纳米晶软磁合金，更有利于推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备优异软磁性能纳米晶合金的退火方法。

本制备优异软磁性能纳米晶合金的退火方法是，对非晶合金进行等温退火，理想退火温度T＝0.6T_m±0.6T_m×10％，其中，T_m为所述合金熔点值。

本发明是有益效果：1、以本发明的方法制备纳米晶软磁合金，其软磁性能优异。2、本发明揭示出了磁导率与退火温度之间的关系，能够预先确定理想退火温度。这对于现有的在不同温度下尝试对样品进行退火，根据磁导率的变化确定其理想退火温度的方法，无疑将减少实验工序与时间，降低研制成本。

上述的退火方法，优选退火温度T＝0.6T_m±0.6T_m×6.5％；最好退火温度T＝0.6T_m。

上述的退火方法，退火时，把非晶合金加热至退火温度，保温40min-80min，优选保温60min，然后冷却。若等温退火时间太短，非晶合金并没有完全形成纳米晶，材料的性能不理想；若退火时间太长，晶化形成的纳米晶晶粒尺寸过大，材料的软磁性能降低。

上述的退火方法，确定非晶合金的熔点的方法很多，优选在退火前，通过差式扫描量热仪测量出非晶合金的熔点。

下面展开阐述本发明的理论依据和实施效果：

非晶相在热力学上是不稳定的，一定温度下的退火将使之晶化。非晶晶化机制认为，晶化过程是由形核和晶核长大两个基本过程组成，这两个过程都是通过原子从非晶态向晶胚表面扩散来完成，是不可再分的基本过程单元。纳米晶合金是在非晶基底上晶化形成的特殊双相结构，非晶退火晶化形成纳米晶的过程中，若不考虑退火时间的影响，退火温度T与形核速率I和晶核长大速率U的关系可分别表示为：