一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金及应用的制作方法

本发明属于非晶合金技术领域，具体涉及一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金及应用。

背景技术：

非晶材料具有绿色节能的显著特点，且其具有优异的软磁性能，损耗较低，磁损耗仅相当于硅钢的1/5~1/3，但与传统硅钢相比，仍存在不足，硅钢的磁饱和强度可达2t，而典型的非晶合金fe78si9b13的磁饱和强度bs仅为1.56t。当前，许多研究人员尝试提高铁基非晶软磁合金的磁饱和强度，高磁饱和感应强度非晶合金成分设计大都基于：（1）提高铁元素含量，降低非铁磁性非晶形成元素含量；（2）适量添加钴元素，利用其与铁原子间之间的强交换耦合作用提高磁感应强度；（3）避免大量添加可提高非晶形成能力的大原子半径非磁性金属元素，否则将明显降低合金的磁感应强度，并大幅提高合金的原材料成本。其中最典型的例子为饱和磁感应强度为1.8t的metglas2605co合金，但该合金中包含18%的co原子，价格昂贵，不能应用于工业化磁性产品。另外，fesib非晶合金磁导率随频率升高降低较多，因此fesib非晶合金更多的是局限于10khz以下使用。

在授权公开号为cn104802042a的专利中公布了fe53.83co23.07cu0.6nb2.5si11b9和fe67co18si11b4非晶合金，对非晶软磁合金薄带的自由面进行表面物理抛光，经物理抛光以后的非晶软磁合金薄带在1khz-1mhz频率范围内其初始磁导率明显大幅度提高，但对非晶合金表面进行物理抛光增加了工艺流程，且其在高频率下磁导率不够稳定。

在授权公开号为cn104862619a的专利中公布了一种具有高初始磁导率和高品质因数的复合非晶软磁合金，其成分为fe69.21co7.69cu0.6nb2.5si11b9-ni71p29，需要首先制备非晶软磁合金薄带，然后配制化学镀镍磷镀液并采用化学沉积法制备复合非晶软磁合金，可获得高频性能优越的复合合金，因为制备过程需对非晶合金化学沉积法镀镍磷，增加了工艺复杂程度，且生产成本提高，也会造成工业污染。

在公开号为cn106834930a的授权专利中公布了一种具有高磁感应强度高杂质兼容性的铁基纳米晶合金，其合金表达式为：feasibbcpdcecufmg，其中m为原材料中的杂质或不明显改变合金性质的微量添加元素，但是通过调整制带气氛中的氧含量才能抑制带材表面晶化，其制备非晶条带较为困难。

在公开号为cn104021910a的授权专利中公布了一种用于高频条件且具有高初始磁导率的软磁合金，由fe、co、cu、nb、si和b组成，各组分质量百分比为：fe15.38％、cu0.6％、nb2.5％、si11％、b9％，余量为co。其高频性能优良，但是co含量过高，增加了工业成本，不适用于工业化生产。

在公开号为cn101206943a的授权专利中公开了一种合金表达式为feabbccsidale的合金系，合金表达式中a、b、c、d和e分别表示各对应组分的原子百分比含量，其中a为77~83，b为7~13，c为3~6，d为4~7，e为1~4，其饱和磁感应强度可以达到1.380~1.760t，但其c含量较高，而c的熔点较高为3555℃，导致多种原料在熔炼过程中难以完全合金化，大大增加了熔炼成本，并且其最佳c含量的控制难以在工业生产中实现。

新日本制铁公司在公开号为cn1356403a的授权专利中公布了一种铁含量较高的fe-si-b-c-p非晶合金，铁含量在82~90%之间，其磁感应强度达到1.75t，但其过于追求磁感应强度，忽视了非晶形成能力的限制，合金成分设计不合理，非晶形成能力有限，常规快淬方法不能制备完全的非晶样品。该公司还在授权号为cn101589169a的专利中公开了一种低铁含量fe-si-b-c-p非晶合金，合金的铁含量在78~86%之间，然而该合金6~20%的p含量明显降低了合金的磁感应强度。此外，过高的p和c含量极大地提高了合金的熔炼难度和制带工艺要求。

另外，日本专利jp2008248380公开了一种含al的fesibp合金，其铁损值在0.1w/kg以下，但al是易氧化元素，含量高时，在空气下难以制备。且其p含量过高，其p含量为8~20%。研究表明，常用金属元素中如si、b、p、c和ge等，p元素降低合金的饱和磁感应强度最前为明显，p含量过高时合金的饱和磁感应强度较低。

当前，我国能源消耗和环境污染严重，且钢铁行业产能过剩，设计获得综合性能优异、成本低廉、节能环保的新型铁基非晶软磁合金具有重要的意义。其中获得饱和磁感应强度较高和高频稳定性能更好的新型铁基非晶软磁合金尤为重要。

技术实现要素：

本发明要解决传统铁基非晶软磁合金综合性能较差、磁导率稳定性差的问题，为了解决上述问题，本发明提供一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金，它具有高且稳定有效的磁导率μe、低的矫顽力hc、高的饱和磁感应强度bs，且其成型性好、制备工艺条件宽松、生产成本低廉。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金，它的合金表达式为feasibbcpdcuecof，合金表达式中a、b、c、d、e和f分别表示各对应组分的原子百分比含量，且满足以下条件：a为78～86，b为2～6，c为9～14，d为0~2，e为0～1.3，f为0～5，a+b+c+d+e+f=100。

如上所述的恒磁导率的铁基非晶软磁合金，合金表达式中a为79～85，b为2～5，c为10～13，d为0~1.5，e为0～1.2，f为0～5。

如上所述的恒磁导率的铁基非晶软磁合金，合金表达式中a为81～84，b为2～3，c为11～13，d为0~1.3，e为0～0.8，f为0～4。

作为示例：

合金表达式中a为83.50，b为2.35，c为12.20，d为1.25，e为0.7，f为0。

合金表达式中a为82.66，b为2.33，c为12.08，d为1.24，e为0.69，f为1。

合金表达式中a为81.83，b为2.30，c为11.96，d为1.22，e为0.69，f为2。

合金表达式中a为81.00，b为2.38，c为11.83，d为1.21，e为0.68，f为3。

如上所述的恒磁导率的铁基非晶软磁合金的应用，其应用于制备配电变压器、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器或逆变器铁芯。

本发明合金中fe的原子百分比含量在78~85%范围内，保证了铁基合金的非晶形成能力和高的饱和磁感应强度bs。

p元素对于fesibp合金在非晶相形成上的作用大于si和b，但是p含量过高，会降低合金的饱和磁感应强度。该恒磁导率铁基非晶合金中p元素的添加量较为合理，保证了非晶合金的形成和高的饱和磁感应强度。

本发明合金中si的优选范围为2～6%，si的适量添加有利于fe基非晶的形成，同时，会阻碍电子在fe基非晶态合金中的运动，提高合金的电阻率，因而会起到降低涡流损耗的作用。

b与fe元素有较大的原子半径差异，同样符合井上三原则中具有大原子半径差的要求，有利于fe基合金的非晶化。b含量低于5%时，非晶软磁材料的热稳定性变差，其含量在9%以上，可以显著提高合金的非晶形成能力和稳定性，但是当b含量高于18%时，其含量的再增加对合金非晶化几乎无影响，因此本发明中b含量的优选范围为9～14%。

cu元素在本发明合金中可促进形核，但是其作用随淬态带材中的微观结构的不同而有明显区别。本发明中，合金成分设计选择低cu含量，保证不大幅降低合金的非晶形成能力。

适量添加钴元素，利用其与铁原子间之间的强交换耦合作用提高磁感应强度，本发明中co含量的优选范围为0～5%。

结合上述，本发明与现有同类技术相比显著的优势体现在：

1.本发明成分中含有对提高fe基非晶软磁合金综合性能有利的元素p、cu和co。

2.本发明合金成分具有(fe，m)80-(si，b)20成分特点，有利于合金非晶态的形成。

3.本发明合金成分可以利用工业纯原料经过玻璃包熔净化提纯方法获得非晶态合金，替代使用高纯原料，降低了生产成本。

4.本发明合金条带通过微量co的添加，磁饱和及软磁性能得到稳定提升，其磁导率随外加频率变化较小，相对其他非晶合金磁导率恒定，微量co添加，可以在保证生产成本不高的同时大幅提高磁性能。

5.本发明fe81.83si2.30b11.96p1.22cu0.69co2非晶软磁合金磁饱和强度较高可达1.70t。

本发明铁基非晶软磁合金具有优异的综合性能，具有高的饱和磁感应强度bs、高且恒定的有效磁导率μe、具有高频稳定性、低的矫顽力hc和良好的非晶形成能力，有利于工业化的生产应用。

附图说明

图1为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的xrd图；图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度；

图2为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的dsc图；图中横坐标为温度，纵坐标为放热量；

图3为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的vsm局部放大图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度；

图4为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的在不同外加频率下的磁导率图；图中横坐标为频率，纵坐标为有效磁导率；

图5为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的在不同外加频率下的磁导率局部图；图中横坐标为频率，纵坐标为有效磁导率；

图6为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的矫顽力图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度；

图7为对比例中铁基非晶软磁合金的vsm图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度；

图8为对比例中铁基非晶软磁合金的在不同外加频率下的磁导率图；图中横坐标为频率，纵坐标为有效磁导率；

图9为对比例中铁基非晶软磁合金的矫顽力图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe83.25si2.37b12.23p1.45cu0.7，记作x1；作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗250s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为8a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束后关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取6g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至6.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为32m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为3a，5s后设定为12a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至12a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

实施例2

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe83.50si2.35b12.20p1.25cu0.7，记作x2；作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗250s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为9a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束后关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取6g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至5.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为32m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为5a，5s后设定为13a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至13a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

实施例3

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe82.66si2.33b12.08p1.24cu0.69co1，记作x3；作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu、纯度为99.99wt%的co，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu、co等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗250s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为8a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束后关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取7g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至6.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为31m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为5a，5s后设定为13a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至13a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

实施例4

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe81.83si2.30b11.96p1.22cu0.69co2，记作x4；作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu、纯度为99.99wt%的co，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu、co等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗250s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为8a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束后关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取7g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至6.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为32m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为3a，5s后设定为11a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至12a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

实施例5

一种恒磁导率的铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe81.00si2.38b11.83p1.21cu0.68co3，记作x5；作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu、纯度为99.99wt%的co，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu、co等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗240s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为8a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取6g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至5.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为32m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为3a，5s后设定为12a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至12a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

恒磁导率的铁基非晶软磁合金薄带的性能测试与分析：

将上述实施例1～5中的铁基软磁合金薄带分别粘贴在平整、无污染的载玻片上，放入xrd测试设备中进行测试。xrd测试所使用的仪器型号为ultimaⅳ，采用cu钯和kɑ射线，扫描范围为30°到80°，扫描速度为8°/min。采用差示扫描量热法（dsc）测定样品初始晶化温度tx，所使用的设备型号为netzschsta，升温速率为20℃/min。以上测试可得恒磁导率的铁基非晶软磁合金的xrd和dsc曲线，其xrd曲线见图1，其dsc曲线见图2，由图1可见上述实施例中铁基合金均为非晶态，这表明该恒磁导率的铁基非晶软磁合金具有良好的非晶形成能力和流动性。由图2可知，其晶化温度较高可达418℃，该铁基非晶合金具有良好的热稳定性。

将实施例1～5中制备的铁基非晶态软磁合金装入石英管中，并进行抽真空，待真空度为2.0×10^-3pa时进行封管处理，后在箱式炉中进行去应力退火，退火温度为低于晶化温度100℃，保温时间10min。去应力退火完成后使用型号为7410的振动样品磁强计(vsm)测定退火试样的饱和磁感应强度bs。图3为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的vsm局部放大图，由图3可见，实施例1～5中铁基非晶软磁合金的饱和磁感应强度bs为1.62～1.7t，其磁饱和明显优于1k101非晶条带，磁饱和较高可提高铁芯的工作点，减少绕组匝数，节约用铜或用铝量，减小产品体积、降低成本。用型号为4294a的阻抗分析仪测量去应力退火试样在不同频率的外加激励磁场下的有效磁导率μe，图4为实施例1～5中铁基非晶软磁合金在不同外加频率下的磁导率图，图5为实施例1～5中铁基非晶软磁合金在1~20khz频率下的磁导率图，由图4和图5可见，上述实施例中铁基非晶软磁合金磁导率的最高值达8500.16，其磁导率非常高，此外添加co元素的合金其磁导率在1~101khz频率下保持恒定，且其在高频率下仍然具有良好的磁性能。本发明co元素的添加提高了铁基非晶软磁合金磁导率的高频稳定性。使用型号为bhs-40的直流磁滞回线测量仪测定退火试样的矫顽力hc，图6为实施例1～5中铁基非晶软磁合金的矫顽力图，由图6可见，上述实施例中新型铁基非晶软磁合金矫顽力最低仅为1.708a·m^-1，其矫顽力较低，矫顽力越低磁滞回线越狭长，其包围的面积越小，磁滞损耗越小。

实施例1～5中铁基非晶软磁合金的综合性能如下表1所示。

表1恒磁导率的铁基非晶软磁合金的综合性能表

综上所述，该恒磁导率的铁基非晶软磁合金具有高的饱和磁感应强度bs、高的有效磁导率μe、高频稳定性、低的矫顽力hc、低的铁芯损耗和良好的叠片系数等，其综合软磁性能明显优于目前工业生产用的1k101系列铁基非晶条带，且成本较低，制备工艺简单。

对比例

一种铁基非晶软磁合金,合金表达式为fe83.08si2.34b12.14p1.24cu0.70nb0.5，记作d-1。作为更详细的示例，它的制备方法包括如下步骤：

（1）配料：选取纯度为99.9wt%的fe、纯度为99.99wt%的si、b含量为17.40wt%的feb、p含量为24.98wt%的fep、纯度为99.99wt%的cu、纯度为99.99wt%的nb，按照上述合金表达式进行配料；在称取原材料之前，把原材料上面的氧化膜等用砂纸或砂轮机打磨去除，后将fe、cu、nb等原材料放入盛有无水乙醇的烧杯中，进行超声波清洗240s，然后用吹风机将其完全干燥；

（2）熔炼母合金：将配制好的母合金原料及b203原料放进石英坩埚中，密度大且熔点低的合金成分放在上面，将石英坩埚放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，密封真空感应熔铸设备并用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到3.0×10^-3pa后充入0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体；打开感应加热电源调节电流为8a，进行母合金的熔炼，母合金熔化后降低加热电流减少成分烧损，进行包熔净化处理，熔炼结束关闭电源；

（3）快淬成带：将熔炼后的母合金破碎成小块状，夹取6g母合金放入底部开有圆孔的石英管中，圆孔的直径为0.6mm；将石英管放入熔体快淬设备腔体的感应线圈中，石英管在铜轮正上方1mm高度处；将感应熔体快淬设备腔体抽至5.0×10^-3pa真空度，后向腔体内后充0.05mpa的纯度为99.999%的氩气，开启设备腔体中通有冷却循环水的铜轮，铜轮线速度为32m/s；打开感应加热电源并设定电流值，电流值开始设定为3a，5s后设定为12a，观察石英管中母合金颜色由暗红色转变为亮白色时，此时确定石英管中的母合金完全熔化，利用石英管内外压差将完全熔化的母合金喷射到通有冷却循环水的高速旋转的铜轮上，从而制备出非晶薄带；由于石英管和母合金的热膨胀系数差异较大，感应电流开始设定较小，避免母合金和石英管由于加热产生的变形量相差过大而损坏石英管，当母合金发生颜色变化将要熔化时，加大电流至12a，加快母合金的熔化速度，避免加热时间过长软磁母合金的部分元素与石英管反应导致制备出的非晶薄带性能不佳。

对比例中fe83.08si2.34b12.14p1.24cu0.70nb0.5铁基非晶软磁合金薄带的性能测试与分析：

将对比例中制备的铁基非晶态软磁合金装入石英管中，并进行抽真空，待真空度为2.0×10^-3pa时进行封管处理，后在箱式炉中进行去应力退火，退火温度为低于晶化温度100℃，晶化温度为432℃，保温时间10min。去应力退火完成后使用型号为7410的振动样品磁强计(vsm)测定退火试样的饱和磁感应强度bs。图7为对比例中铁基非晶软磁合金的vsm图，由图7可见，对比例中铁基非晶软磁合金的饱和磁感应强度bs为1.58t，其磁饱和明显低于实施例中铁基非晶软磁合金条带。图8为对比例中铁基非晶软磁合金在不同外加频率下的磁导率图，由图8可见，其在1khz的磁导率为8770.55，10khz的磁导率将为6332.60，其磁导率随频率升高显著降低，其不具备高频稳定性。图9为对比例中铁基非晶软磁合金的矫顽力图，由图9可见，铁基非晶软磁合金的矫顽力较高为3.432a·m^-1，其磁滞损耗较大。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。