12章-非晶磁性材料--韓滿貴要求了解非晶磁性合金的獲得；了解非晶磁性合金的特點；了解幾種典型非晶合金的性能；12.1概述非晶磁性合金又稱磁性金屬玻璃；有3種類型:(1)過渡金屬-類金屬合金(TM);典型成分為80%的Fe，Co，Ni，其余為B,C,Si,P,Al等（它們對于降低熔點，使液相合金通過急冷能獲得非晶態(tài)）；(2)稀土-過渡金屬合金(RT)RT非晶合金如GdCo2，TbFe2等，由于它們是具有補償點p的亞鐵磁性材料，飽和Ms較低，且具有垂直于膜面的強單軸各向異性，特別適合于用作磁泡材料和磁光記錄材料；(3)過渡金屬-Zr或Hf(鉿)合金(T-Zr或T-Hf)比較少見和研究；12.2非晶合金的制備與結(jié)構(gòu)首先，晶體是典型的有序結(jié)構(gòu)，是通過足夠慢的冷卻而發(fā)生液體的不連續(xù)轉(zhuǎn)變而形成的晶態(tài)固體的，組成此晶體的原子是有規(guī)則地排列在晶體點陣上而形成對稱性；非晶態(tài)與氣體、液體同屬無序結(jié)構(gòu)，通過足夠快的冷卻速度(一般而言，>105

0C/s)而發(fā)生液體的連續(xù)轉(zhuǎn)變，在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg時凍結(jié)成非晶態(tài)固體。如下圖所示。玻璃ba晶體液體氣體玻璃化轉(zhuǎn)變VTTgTmTb氣、液體凍結(jié)成固體的兩種冷卻途徑非晶無序并不是“混亂”，而是破壞了長程有序系統(tǒng)的周期性和平移對稱性，形成一種有缺陷、不完整的有序即最緊鄰或局域短程有序。這種短程有序只是原子間的相互關(guān)聯(lián)作用，使其在小于幾個原子間距的小區(qū)間內(nèi)(約10-15?)保持著某些有序的特征。非晶磁性的來源正是由于緊鄰原子間的交換作用和局域磁各向異性這種短程有序確定的。12.3非晶態(tài)材料的制備工藝(1)1.氣相沉積法；2.液相急冷法；3.高能離子注入法；如下頁所示非晶態(tài)材料的制備工藝(2)非晶磁性材料的性能特點TM非晶合金可形成一系列性能優(yōu)良的軟磁材料；直流損耗較小；由于原子無序造成的電子散射，有很高的電阻率(100–200.cm)，適合高頻應(yīng)用，具有低的渦流損耗；沒有宏觀的磁晶各向異性(殘留的各向異性主要是由內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生);沒有微觀結(jié)構(gòu)的不連續(xù)(晶界或沉淀物)可供磁疇壁的釘扎；非晶材料具有特別好的機械性能，如高強度、高硬度和高延展性；抗化學(xué)腐蝕能力極好，幾乎不受酸、堿所腐蝕；抗射線及中子等輻射能力強，在火箭、宇航、核反應(yīng)等技術(shù)領(lǐng)域中很適用；12.4非晶磁性合金的性能特點12.5過渡金屬-類金屬（TM）非晶合金的磁性TM非晶合金的飽和Bs，一般來說要低于晶態(tài)合金，如純鐵或Fe-3%Si合金。造成這一結(jié)果的主要原因是非晶合金中含有的類金屬原子中的一部分電子轉(zhuǎn)移到金屬原子中，使作為磁矩來源的金屬未滿3d亞帶中的空穴數(shù)減少，如下頁中的表所示。TM非晶合金最大的優(yōu)點是軟磁特性特別好，max

可高達(dá)106，Hc可低至0.2A/m，且電阻率比晶態(tài)合金高3倍，所以這類合金在交變場中應(yīng)用時，其渦流損耗和磁滯損耗均較小。TM非晶合金可分為三類：

1.具有高飽和磁感應(yīng)強度Bs和優(yōu)異軟磁性能的Fe基非晶合金；

2.具有中等飽和磁感應(yīng)Bs和良好軟磁性能的Fe-Ni基非晶合金；

3.具有飽和磁致伸縮系數(shù)s0和優(yōu)異軟磁性能的Co基合金；12.6TM非晶合金的磁各向異性制備態(tài)磁各向異性；感生磁各向異性；冷扎感生磁各向異性；應(yīng)變-退火感生的各向異性；12.7非晶軟磁合金的某些應(yīng)用舉例應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用舉例使用要求電力供應(yīng)50～60Hz配電變壓器、電機400Hz變壓器開關(guān)電源變壓器軛流圈、磁放大器高速動作開關(guān)級聯(lián)用變壓器和軛流圈低鐵損低鐵損低Hc、低鐵損、可變磁滯回線低鐵損、矩形回線磁芯和電感元件各種電感元件、傳感器錄音、錄相、數(shù)據(jù)用磁頭漏電保護(hù)裝置（接地故障斷路器）傳感器換能器應(yīng)力和位移傳感器等超聲延遲器、超聲振子防盜裝置和身份識別雙脈沖發(fā)生器磁屏蔽易彎曲的磁屏蔽、電線屏蔽盒式屏蔽彈簧磁分離高梯度