非晶磁性合金
非晶磁性合金
概要
非晶铁磁合金系统被划分为金属-非金属合金和金属-金属合金两类。前者由铁磁性金属（Fe，Co和Ni等）和非金属元素（B，C，Si，P和Ge等）组成，而后一种非晶合金则被限制于几种合金体系（TM-Zr和TM-Hf）。在本文中，我们将讨论两种非晶磁性合金的磁化强度，居里温度，磁致伸缩，抗磁力和磁导率这些性质与它们组分间的关系。最后我们还将介绍一些在实际应用中的合金设计实例并讨论它们的磁性特征。
I.介绍
用连续熔融-淬火技术制备的非晶铁磁合金在用于变压器和诸如磁带录音机，放大器，反相器，换能器等电磁器件上时，有着和软磁材料相匹的性能。在选择用于特殊用途的材料时，要考虑到多方面的因素。举个例子，非晶合金的性质不仅仅取决于其化学组成还受到淬冷条件和淬冷前热处理的影响。所幸非晶合金有着很广的选材范围，而且对温热处理很敏感。因此，在设计用于特殊用途的非晶合金时我们有很大的选择空间。
本文回顾了两种非晶合金近来的磁性数据，以及一些为实际应用设计的合金的特征。
II.非晶金属的合金体系
根据熔融-冷淬方式的不同，非晶合金的合金体系会发生很大变化。在合金中，本身具有
很强铁磁性的合金体系被大致分为两个大类：TM-metalloid型和TM-TM型。大多数非晶合金被发现属于前者，并且这些合金中非金属（B,C,Si,P,Ge）的含量在15-30%。另一方面，属于后者的非晶合金则被限制在几类由前过渡金属搭配后过渡金属的合金体系中。
现在，TM-metalloid型的合金被各领域科研机构广泛研究并投入生产应用。对比这一体系，TM-TM型合金由于相对低的铁磁性而乏人问津。然而，最近发现由低浓度的Zr和Hf组成的非晶合金有着较好的热稳定性已经接近TM-metalloid型合金的软磁性能。在二元体系内，单一非晶单相中Zr的构成为：9-11（Fe-Zr),9-16（Co-Zr），10-11（Ni-Zr）。在三元或四元体系中Zr非晶相仅仅占到10%，然而这种组分上的限制在引入非金属后得以放松。
III.磁性
1.TM-metalloid型非晶磁性合金
以下引用的几篇文章中展示了大量的关于这种类型合金的磁性能数据。然而，它们之间有着的明显区别，所以利用有限但具有一致性的数据，再次评估非金属成分在对材料性质的作用贡献看上去很有价值。
图一展示了在室温下和居里温度下二元非晶合金Fe-B，Fe-P和Co-B的磁化饱和与组分之间的关系。当B的含量上升的时候，室温和居里温度下的Co合金的磁化饱和度都下降，原因是B原子的电荷转移稀释了磁性。而相反地，当铁合金中诸如B和P这样的非金属成分增加的时候，合金的磁化饱和度却得到提升。富铁合金在室温和居里温度下的这种反常行为与其能展示出的因瓦效应密切相关。
图二和图三中展示了室温和居里温度下搭配各种非金属的铁合金和钴合金。居里温度下在对铁基合金的的优化方面，非金属掺杂元素的顺位如下：Ge，Si，B，C，P。而在室温下，
B，C和Si的程度相差不大，Ge，P略弱，对钴基合金而言，非金属成分的效果在室温和居里温度下相近，图三中可以看出它们都按照C，B，Si，Ge的顺序减弱。
当实际运用中要用到高磁感应强度的材料时，搭配B，C和Si的铁基合金是最合适的。图四展示了Fe-B-Si和Fe-B-Si体系下各独立组分的贡献，可以看到，峰值出现在Fe80B20的比例。然而，由于构成的难易度和热稳定性导致Fe-B和Fe-B-C合金并不是这种应用需求下最好的选择。作为结果，最佳的非金属搭配是B-Si和B-Si-C。
Ohnuma等人已经做了大量关于非晶Fe-Co-Ni合金磁性的体系研究，图五和六展示了室温和居里温度下（Fe,Co,Ni)78Si8B14体系的磁化饱和感应度，图中，所有数值都连续且单一地依赖于组分比例，与之形成对照的是在边界处不连续的三元晶体。图七展示了同种合金的磁致伸缩度。该值在富铁合金中达到了30*10^-6的量级，并在Fe0.83Co0.17中达到35*10^-6的峰值。磁致伸缩度随铁的含量降低而减小，磁致伸缩度降到0成为合金向Co-Ni 方向转变的标志.因此磁致伸缩度为0时，合金组分在Co0.95Fe0.05到Ni0.8Fe0.2间平滑地移动。这种线与图中表示晶体合金的虚线不同，图八中，由于非金属组分对0磁致伸缩度线影响很小，因而由其他过渡金属的效果总和替代。
图九和图十展示了淬火状态下同种金属的抗磁力和导磁系数。由图可见，磁致伸缩度下降时，抗磁力下降而导磁系数上升，在0磁致伸缩线附近，抗磁力低于5mOe，导磁系数则高于10^4,因此0磁致伸缩度非晶合金甚至在制备状态下有着相匹坡莫合金的导磁系数。而通过调控合金组成和淬火前热处理可以得到更大的提升。举个例子，图十一展示了
（Co,Fe)70(Si,B)30非晶合金的导磁系数与这两个条件的相关性，在
(Fe0.06C00.94)70(Si.B)30比例附近，淬火状态下的导磁系数高于4*10^3,而在退火之后甚至能够增加到5*10^5,由于居里温度高于Tx，(Fe0.06Co0.94)70B30合金没有得到很高的值，因此，高导磁系数只能在Fe-Co-Si-B体系下，当居里温度低于Tc且组分符合0磁致
伸缩率时得到。
2.TM-TM型非晶磁性合金
我们已经广泛研究过了TM-TM型非晶合金的磁学性质，图十二和十三展示了TM-Zr二元合金的Tc和nb.与Co-P和Co-B体系相似地，在Co-Zr体系中，我们发nb值随Zr组分比例上升而单调递减。纯非晶中Co原子的nb值被估计和晶体Co原子相差无几。而由于明显高于Tx，Co-Zr体系中的Tc值无法被准确获得。在Ni-Zr合金中的nb值小到可以忽略。在Fe-Zr体系中由成分决定的nb和Tc值显示出反常的行为。即是说，这两个值随着Zr成分的降低而单调递减，当我们推断纯非晶原子在x=0时nb的测量值时，这个值大致被认为是0。Tc和nb的这些行为提供了关于纯非晶铁磁学性质有意义的信息。图十四展示了0K，10kOe下Zr固定为10时Fe-Co-Ni体系的饱和磁感应强度。在富Ni合金中Ms的变化趋势与在（Fe，Co，Ni）-Si-B合金中相似，而相反地，在富铁合金中这种现象则是完全不同，Fe90Zr10合金中的该值大概为109emu/g,明显的低于其他的Fe-非金属型合金。这个很低的值在Fe被Ni或Co代替时上升，并在Ni，Co的含量达到20-30%时达到峰值。考虑到Ms的这个不寻常特征，富铁合金存在着和其他TM-metalloid型合金不同的行为。像在图十五中看到的，Tc值随Fe含量增加而单调递减。这些富铁合金同时还具有标志性的因瓦效应。这些合金中的反常磁学表现可以用一种非晶基质中铁磁性和反铁磁性状态共存的观点来理解。上述合金在磁致伸缩上也有有趣的表现，图十六展示了Zr成分比利固定的Fe-Co-Ni
体系三相图中λs的变化。富铁TM-Zr合金中的λs在Fe成分上升时剧烈下降，这和在
TM-metalloid合金中的表现完全相反。作为TM-Zr体系的特征，我在下图中发现：对于
Co90Zr10合金中λs的值为3*10^-6，它是正值而非负数。载磁致伸缩0值曲线附近随着
Ni组分的增加，向富铁方向转变。
图十七展示了Bs的组分相关性，我们在（Fe0.7Co0.3）90Zr10附近找到数值为16.7Kg 的峰值，并且该值随Ni的成分增加而降低，图十八展示了在600Oe磁场，350-400°C下退火20min的TM90Zr10合金的Hc值的组分相关性。随Co值上升，Hc值渐渐从20 mOe 增长到100mOe。
从以上结果我们可以预见TM-TM型非晶合金具有高饱和磁感应强度，低抗磁力，高导磁系数这些符合实用软磁材料的性质。表格1列举了几种高磁感应强度的TM90Zr10非晶合金与典型TM-metalloid非晶合金相比较的结果。从表格2展示的典型数据中我们也可以发现0值磁致伸缩的Co-Zr基合金有着明显的低抗磁力和高导磁系数。这些数据表明了上述合金与TM-metalloid非晶合金类型，具有着优良的软磁材料性质。
IV.结论
本文中引用了一些资源中的数据，目的在于避免实验误差。在研究的基础上，我们整理归纳了近来关于TM-metalloid型和TM-TM型非晶合金的磁学性质实验数据。这些结果显示出非晶磁性合金无论是在基础科学的研究还是投入实用的角度上都是引人注目的。然而在实用方面仍然存在着大量待解决的问题。尤其要解决像提高磁学稳定性和老化问题，低成本进行大量制备存在矛盾这样的问题。
第三章钒钛磁铁矿直接还原基本原理
3.1 钒钛磁铁矿矿物特征及其还原特点 3.1.1 钒钛磁铁矿的矿物特征 钒钛磁铁矿还原过程表现的种种特点都是由它的矿物组成及结构特征和精矿处理过程（如钠化-氧化）所导致的变化而引起的。 钒钛磁铁矿的主要金属矿物为钛磁铁矿和钛铁矿，其次为磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、次生黄铁矿；硫化物以磁黄铁矿为主，另有钴镍黄铁矿、硫钴矿、硫镍钻矿、紫硫铁镍矿、黄铜矿、黄铁矿和墨铜矿等。脉石矿物以钛普通辉石和斜长石为主，另有钛闪石、橄榄石、绿泥石、蛇纹石、伊丁石、透闪石、榍石、绢云母、绿帘石、葡萄石、黑云母、拓榴子石、方解石和磷灰石等。某单位对太和铁精矿的矿相组成鉴定结果为：钛磁铁矿占92%，钛铁矿占3%，硫化物占1.5%，脉石占3.5%。 化学光谱分析表明，攀西地区钒钛磁铁矿中含有各类化学元素30多种，有益元素10多种，若按矿物含量进行排序，依次为Fe、Ti、S、V、Mn、Cu、Co、Ni、Cr、Sc、Ga、Nb、Ta、Pt；若以矿物经济价值排列，则排序为Ti、Sc、Fe、V、Co、Ni。 钛磁铁矿是由磁铁矿（Fe3O4）、钛铁晶石（2FeO·TiO2）、铝镁尖晶石（MgO·Al2O3）、钛铁矿（FeO·TiO2）所组成的复合体。钛铁晶石是磁铁矿固溶体分解的连晶，交织成网格状，片宽仅0.0002～0.0006毫米。镁铝尖晶石呈粒状及片晶状与磁铁矿晶体密切共生，其粒度一般为0.002～0.030毫米，片晶宽度一般为0.002～0.008毫米。钛铁矿多为片状、板格状，粒晶多为0.01毫米，片晶一般宽0.030～0.0015毫米。 由于精矿磨矿粒度要求-200目（相当于0.074毫米）占80%，故上述与磁铁矿共生的各种矿物无法机械分离，在铁富集时，钛也富集了，这就是钒钛磁铁矿不能通过选矿将铁与钛分离的根本原因。 3.1.2 钒钛磁铁矿的还原特点 （1）含Ti的铁氧化较难还原 钛磁铁矿矿物中的铁处于还原难易程度不同的状态中，与磁铁矿相比，钛铁晶石、钛铁矿等含Ti的铁氧化物较难还原的。根据Ti与Fe的结合的形式不同，含Ti的铁氧化物还原的难易程度又有很大差异，这部分铁占全铁的比率对球团还原的金属化率影响较大。 攀枝花红格矿区钒钛铁精矿的化学成分组成如表3-1所示。 表3-1钒钛铁精矿化学分析结果（%） Fe 下：
钒钛磁铁矿选矿方法浅析
钒钛磁铁矿选矿方法浅析 1引言 钒钛磁铁矿在中国分布广泛，储量丰富,储量和开采量居 全国铁矿的第三位。地质勘测表明，仅攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿储量就达100亿t ,占全国铁矿探明储量的20%;钒资源
储量为1 578.8万「占全国钒资源储量的62%，占世界钒储量的11.6%;钛资源储量为8.7亿t ,占全国钛资源储量的90.5%，占世界钛储量的35.2%。此外还伴生有90万t钻、70 万t镍、25万t 钪、18万t镓以及大量的铜、硫等资源。 钒钛磁铁矿的开发利用经历了以高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒和钛精矿选矿为代表的三个重要阶段，逐步实现了铁、钒和钛元素的规模化利用。随着提取冶金技术进步以及开发利用技术的不断完善，综合利用矿石中的钻、镍、铜、钪、镓和硫等有价元素也正在成为可能。 2钒钛磁铁矿的性质 钒钛磁铁矿矿床主要产在基性、超基性侵入岩中，矿石以 富含铁、钛为特征。矿床生成方式分为晚期岩浆分异型矿床及晚期岩浆贯入型矿床；含矿岩石组合类型有辉长岩型-辉石岩-橄榄岩型等。矿石中主要金属矿物组分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化矿物三种，而主要工业矿物中均富含多种有用组分：钛磁铁矿主要有Fe、Ti、Vi、Cr、Co、Ni、G a，钛铁矿主要有Ti、Fe、Sc ，硫化矿物主要有S、C o、Vi、Cu及铂族等。矿石中有用组分的分布特征如下。 (1)铁。主要含在钛磁铁矿中，其分配值及分配率随矿石品级增高而增加，一般为高品位矿93%左右，中品位矿78%?88%,低品位矿67%?75%, Fe表外矿51%?63%。此外，钛铁矿及脉石矿物也含有较多的铁，钛铁矿中分配率随矿石品级
铁基非晶带材
铁基非晶合金如铁硅合金，具有高饱和磁通密度、低铁损、低密度和价廉等优点，是制造航空变压器较理想的铁芯材料。铁基非晶带材哪家好？您可以选择安徽华晶机械有限公司，下面小编为您简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。 铁硅硼合金具有高电阻和极低铁损，容易形成低剩磁状态，其脉冲磁特性明显优于晶状硅钢和玻莫合金，是制造脉冲变压器的铁芯材料。铁基非晶合金还具有很高的磁致伸缩效应和高的电阻率，其非晶条带有利于制成快速响应的传感器，因此是一种新型传感器材料。钴基非晶合金的磁通密度和磁导率高，热稳定性好，同时还具有较高的耐磨性和耐蚀性，是一种性能优良的磁头材料。由于其没有晶界，所以用其制成的磁头可避免尖部脱落，磁头与磁带的摩擦噪音也比一般磁头小，音响效果好，且使用寿命长。
非晶合金材料是20 世纪70 年代问世的一种新型合金材料，它采用国际先进的超急冷技术将液态金属以1X106℃/S 冷却速度直接冷却形成厚度0.02 ～0.04mm 的固体薄带，得到原子排列组合上具有短程有序，长程无序特点的非晶合金组织，这种合金具有许多独特性能特点，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等。 安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。是人民解放军第4812工厂全资子公司。公司经营以机械制造为主，拥有各类专业生产、检验试验设备94台（套），涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业，主要从事非晶软磁设备、空压机及气源设备、橡胶件（含特种橡胶件）、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。
自成立以来，公司上下高度重视技术创新和产品结构升级工作，建立了以市场为导向，努力满足用户需求的产品研发体系。公司坚持以跨越发展的思想为指导，秉承敬业、高效、求实、创新的优良传统，继续依托军工技术和“中”牌品质，为广大新老客户提供更优良的产品和服务。
钒钛磁铁矿基本情况
钒钛磁铁矿基本情况 我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。钒矿资源较多，总保有储量V2O5 2596万吨，居世界第3位。 钒矿主要产于岩浆岩型钒钛磁铁矿床之中，作为伴生矿产出。钒矿作为独立矿床主要为寒武纪的黑色页岩型钒矿。钒矿分布较广，在19个省(区)有探明储量，四川钒储量居全国之首，占总储量的49%；湖南、安徽、广西、湖北、甘肃等省(区)次之。钒钛磁铁矿主要分布于四川攀枝花-西昌地区及河北承德地区，黑色页岩型钒矿主要分布于湘、鄂、皖、赣一带。钒矿成矿时代主要为古生代，其他地质时代也有少量钒矿产出。 钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。钒钛磁铁矿中的钛主要产于四川攀枝花地区。金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省。钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57亿吨，居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿，其次为砂矿。从成
矿时代来看，原生钛矿主要形成于古生代，砂钛矿则于新生代形成。 含钒钛磁铁矿岩体分为基性岩（辉长岩）型和基性-超基性岩（辉长岩－辉石岩－辉岩）型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。 钒钛磁铁矿一般技术路线为磁选-重选-浮选、浮选-磁选-重选、磁选-浮选-重选-浮选、浮选-弱磁-强磁-重选等相结合的选矿工艺。 例如：磁选-重选-浮选工艺，首先采用弱磁选，获得钒铁精矿，磁选尾矿经重选或者重选和强磁结合得钛精矿，重选尾矿再浮选除硫磷分别获得钴硫精矿和磷精矿。 浮选-磁选-重选工艺，首先优先浮选除S，获得钴硫精矿，再浮选除P，获得磷精矿，使钴、硫、磷最大限度富集在相应的精矿产品中，除杂效果也比较彻底，使浮选尾矿经磁选富集的钒钛磁铁精矿、磁选尾矿经重选富集的钛精矿的硫磷将至最低。 钒钛磁铁矿工业品位一般为：TFe≥20%，V2O5≥0.1—0.5%;TiO2≥12%,
非晶合金介绍
非晶合金介绍 发布时间：2012-9-22 阅读次数：139 字体大小: 【小】【中】【大】 铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys) 铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用 由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。 在以往数千年中，人类所使用的金属或合金都是晶态结构的材料，其原子三维空间内作有序排列、形成周期性的点阵结构。 而非晶态金属或合金是指物质从液态（或气态）急速冷却时，因来不及结晶而在室温或低温保留液态原子无序排列的凝聚状态，其原子不再成长程有序、周期性和规则排列，而是出于一种长程无序排列状态。具有铁磁性的非晶态金合金又称铁磁性金属玻璃或磁性玻璃，为了叙述方便，以下均称为非晶态合金。 发展史 1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始。其间，非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段：第一个阶段从1967年开始，直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮，到1989年，美国AlliedSignal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力，全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行，所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始，非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是铁基纳米晶合金的发明。1988年日本日立金属公司的Yashiwa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金（Finemet）。1988年当年，日立金属公司纳米晶合金实现了产业化，并有产品推向市场。1992年德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金，尤其在网络接口设备上，如ISDN，大量采用纳米晶磁芯制作接口变压器和数字滤波器件。 制作方法 1.水淬法 2.铜模吸铸法 3.铜模喷铸法 4.甩带 5.定向凝固 6.粉末冶金 7.高能球磨等
磁性材料的基本特性及分类参数
一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。 矩形比：Br∕Bs 矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。 磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为： 总功率耗散（mW）/表面积（cm2）
德国非晶软磁
非晶合金，或称为金属玻璃，它是20世纪70年代问世的一种新型材料。当非晶合金变压器铁心用于油浸变压器时，可明显减排多种有害气体。所以，其使用越来越多。德国非晶软磁哪家好？您可以选择安徽华晶机械有限公司，下面小编为您简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。 利用急冷技术，将钢液一次成型为厚度为30微米的薄带，得到的固体合金（薄带）是不同于冷轧硅钢材料中原子规则排列的晶体结构，正是这种合金其原子处于无规则排列的非晶体结构，使其具有狭窄的B-H 回路，具有高导磁性和低损耗的特点；同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体合金高出2-3倍，这样也有利于减少涡流损耗。以非晶合金为原料制成的变压器铁心，其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比，减少了 75%
左右，使非晶合金变压器具有十分显著地节能和环保效果，所以，越来越多的生产厂商采用非晶合金来作为变压器铁心的原材料。 应用领域： 替代硅钢片，作为工频配电变压器铁芯 中频变压器铁芯(400Hz －15KHz) 环形滤波电感、开口电感铁芯(15kHz 以下) 大功率开关电源、电抗器铁芯 饱和电抗器、脉冲压缩器铁芯 安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。是人民解放军第4812工厂全资子公司。公司经营以机械制造为主，拥有各类专业生产、检验试验设备94台（套），涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业，主要从事非晶软磁设备、 空压机及气源设备、
橡胶件（含特种橡胶件）、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。 自成立以来，公司上下高度重视技术创新和产品结构升级工作，建立了以市场为导向，努力满足用户需求的产品研发体系。公司坚持以跨越发展的思想为指导，秉承敬业、高效、求实、创新的优良传统，继续依托军工技术和“中”牌品质，为广大新老客户提供更优良的产品和服务。
铁矿石基础知识
铁矿石 铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。 铁矿石分类： 1.磁铁矿 磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO 的复合物。FeO 31.03%，Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%，O 27.6%，等轴晶系。单晶体常呈八面体，较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上，长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。硬度5.5～6.5,比重4.9～5.2, 无解理，脉石主要是石英及硅酸盐。具有强磁性。还原性差，一般含有害杂质硫和磷较高。在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+，还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些矿物亚种，即： (1)钛磁铁矿 Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0＜x＜1＝，含TiO212%～16%。常温下，钛从其中分离 成板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。 (2)钒磁铁矿 FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4，含V2O5有时高达68.41%～72.04%。 (3)钒钛磁铁矿为成分更为复杂的上述两种矿物的固溶体产物。 (4)铬磁铁矿含Cr2O3可达百分之几。 (5)镁磁铁矿含MgO可达6.01%。 磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代-热液铁矿床、沉积变质铁矿床，以及一系列与火山作用有关的铁矿床中铁矿石的主要矿物。此外，也常见于砂矿床中。在自然纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但仍能保持其原来的晶形，所以叫做假象赤铁矿。 2.赤铁矿 赤铁矿（Hematite）赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫和磷比较少，还原较磁铁矿好，因此，赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的，也有野生的，再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿，在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物，如褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为 5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，无解理，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为硅酸盐。自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然条件下稳定，称为赤铁矿；后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定，处于亚稳定状态，称之为磁赤铁矿。赤铁矿：Fe 69.94%，O 30.06%，常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系，完好晶体少见。结晶赤铁矿为钢灰色，隐晶质；土状赤铁矿呈红色。条痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗
磁性材料研究进展
磁性材料 引言 磁性材料作为重要的基础功能材料，已广泛用于信息、能源、交通运输、工业、农业及人们日常生活的各个领域，对社会进步和经济发展起着至关重要的推动作用。人们习惯按矫顽力的高低，对磁性材料进行分类：矫顽力大于1000A／m则称为硬磁材料，当硬磁材料受到外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保留较高的剩磁，因此又称之为永磁材料或恒磁材料；矫顽力小于lOOA／m则称为软磁材料；矫顽力100A／m 铁矿石基础知识 v 1 铁矿石的分类及特性 v 2 配料计算 v 3 铁矿石经济性评价 v 1.1 矿石和脉石 v 地壳中的铁贮量比较丰富，按元素总量计占4.2%，仅次于氧、硅及铝居第四位。但在自然界中铁不能纯金属状态存在，绝大多数形成氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物。不同的岩石含铁品位可以差别很大。凡在当前技术条件下，从中经济地提取出金属铁的岩石称为铁矿石。这样，铁矿石中除了含Fe的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。常见的脉石有SiO2、Al2O3、CaO及MgO等。v 1.2 天然铁矿石的分类及特征 v 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种，主要矿物组成及特征见表1-1。 v 赤铁矿又称红矿，其主要含铁矿物为Fe2O3，其中铁占70%，氧占30%，常温下无磁性。但Fe2O3有两种晶形，一为α- Fe2O3 ，一为γ- Fe2O3 ，在一定温度下，当α- Fe2O3转变为γ- Fe2O3时，便具有了磁性。 v 色泽为赤褐色到暗红色， v 由于其硫、磷含量低，还原性较磁铁矿好，是优良原料。 v 赤铁矿的熔融温度为：1580~ 1640℃。 磁铁矿主要含铁矿物为Fe3O4，具有磁性。其化学组成可视为Fe2O3·FeO，其中FeO=30%，Fe2O3·=69%；TFe=72.4%，O=27.6%。磁铁矿颜色为灰色或黑色，由于其结晶结构致密，所以还原性比其它铁矿差。磁铁矿的熔融温度为：1500~1580℃。这种矿物与TiO2和V2O5共生，叫钒钛磁铁矿；只与TiO2共生的叫钛磁铁矿，其它常见混入元素还有Ni、Cr、Co等。在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。v 在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。它们一般可用TFe/FeO的比值来区分： v TFe/FeO=2.33 为纯磁铁矿石 v TFe/FeO<3.5 为磁铁矿石 v TFe/FeO=3.5~7.0 为半假象赤铁矿石 v TFe/FeO>7.0 为假象赤铁矿石 v 式中，TFe－矿石中的总含铁量（%），又称全铁；FeO－矿石中的FeO含量（%）。 v 褐铁矿通常指含水氧化铁的总称。 v 如3Fe2O3·4H2O称为水针铁矿；2Fe2O3·3H2O才称褐铁矿。这类矿石一般含铁较低，但经过焙烧去除结晶水后，含铁量显著上升。颜色为浅褐色、深褐色或黑色，硫、磷、砷等有害杂质一般多。 非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景 纳米(超微晶)软磁合金材料 铁基纳米晶合金由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成，其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素。它们首先被制成非晶带材，然后经过适当退火，形成微晶和非晶的混合组织。这种材料虽然便宜，但磁性能极好，几乎能够和非晶合金中最好的钴基非晶合金相媲美，但是却不含有昂贵的钴，是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料，也是坡莫合金和铁氧体的换代产品。 非晶软磁合金材料的优点 优良的磁性：与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高，因此具有高的导磁率是铁氧体的10倍以上、低的损耗（是硅钢片的1/5-1/10,是铁氧体损耗的1/2～1/5)，是优良的软磁材料，代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等，可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。 非晶合金的制造是在炼钢之后直接喷带，只需一步就制造出了薄带成品，节约了大量宝贵的能源，同时无污染物排放，对环境保护非常有利。正是由于非晶合金制造过程节能，同时它的磁性能优良，降低变压器使用过程中的损耗，因此被称为绿色材料和二十一世纪的材料。 非晶软磁合金材料的应用领域 电力电子技术领域： 大功率中、高频变压器 逆变电源变压器 大功率开关电源变压器 通讯技术： 程控交换机电源 数据交换接口部件 脉冲变压器 UPS电源滤波和存储电源、功率因素校正扼流圈、标准扼流圈 抗电磁干扰部件： 交流电源、可控硅、EMI差模、共模电感、输出滤波电感 开关电源： 磁饱和电抗器 磁放大器 尖峰抑制器 扼流圈 传感器： 电流电压互感器 零序电流互感器 漏电开关互感器 防盗感应标签 目前非晶软磁合金材料的产品，应用场合主要包括：互感器铁心、大功率逆变电源变压器和电抗器铁心、各种形式的开关电源变压器和电感铁心、各种传感器铁心等。 在低频电磁元件中，铁基非晶合金被大量应用，在电力配电变压器中的应用已取得良好效果，成为现在生产量最大的非晶合金。在中、高频领域可以代替钴基非晶合金和铁镍高导磁合金。 纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁心。电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。 从目前国内外应用以及今后发展来看，非晶合金的大量使用还是在电力系统：ａ、配电变压器铁心。铁基非晶合金铁心具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗（相当于硅钢片的1/3～1/5）、低激磁电流、良好的温度稳定性，使非晶合金变压器运行过程中的空载损失远低于硅钢变压器。这种情况尤其适用于空载时间长、用电效率低的农村电网。 非晶态合金玻璃态金属 作者：佚名 英文名称：metal-glass;amorphous alloy 说明:又称非晶态合金或玻璃态金属。使金属熔体在瞬间冷凝，以致金属原子还处在杂乱无章的状态，来不及排列整齐就被“冻结”。它兼有金属和玻璃的优点，又克服了各自的弊病。金属玻璃具有一定的韧性和刚性，强度高于钢，硬度超过高硬工具钢，断裂强度也比一般的金属材料高得多。由于避免了晶间腐蚀，有良好的化学稳定性。有些还有良好的磁学性质。 可用以制造高压容器、火箭等关键部位的零部件、机械振荡器、电流脉冲变压器、磁泡器件等。非晶态软磁材料还可用以制造录音、录像的磁头、磁带。 人们赞扬金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。美国、西欧称之为“21世纪的材料”。 在大多数人想到玻璃时，玻璃板的概念便迅速跃人我们的脑海中。但在一定的条件下，金属也能做成玻璃，例如:这种玻璃可作为电力变压器和高尔夫球棍的理想材料。巴尔的摩港，约翰斯·郝彼科恩斯(JohnsHopkins)大学研究员FoddHufnagel正在研究一种生产超强，富有弹性和磁性特点的金属玻璃的方法。Hufnagel希望了解，金属玻璃形成时，发生溶化金属冷却成固体时的金相转变。 对科学家来讲，玻璃是任何能从液体冷却成固体而无结晶的材料。大多数金属冷却时就结晶，原子排列成有规则的形式称作品格。如果不发生结晶并且原子依然排列不规则，就形成金属玻璃。 不象玻璃板，金属玻璃不透明或者不发脆，它们罕见的原子结构使它们有着特殊的机械特性及磁力特性。普通金属由于它们品格的缺陷而容易变形或弯曲导致永久性地失形。对比之下，金属玻璃在变形后更容易弹回至它的初始形状。缺乏结晶的缺陷使得原铁水的金属玻璃成立有效的磁性材料。 在国家科学基金和美国军队研究总局的支助下，Hufnagel已建立了试验新合金的实验室。他试图创建一种在高温下将依然为固体并不结晶的合金金属玻璃，使它能成为发动机零件有用的材料。该材料也可用于穿甲炮弹等军事场合。不象大多数结晶金属炮弹，在冲击后从平的形状变为蘑菇形状，Hufnagel相信；金属玻璃弹头的各边将转向并给出最好穿透力的削尖射弹。 制造厚的、笨重形状的金属玻璃是困难的，因为大多数金属在冷却时会突然出现结晶现象，制造玻璃，金属必会变硬，因为品格成形时会改变，从纯金属—诸如铜、镍去创建玻璃，它将以每秒钟一万亿摄氏度的速率下冷却。 在1950年，冶金学家学会了通过混入一定量的金属一诸如镍和锆一去显出结晶体。当合金的薄层在每秒一百万摄氏度的速率下冷却时，它们形成金属玻璃。但因为要求迅速冷却，它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。 最近，科学家通过混合四到五种不同大小原子的元素，去形成诸如条状的多种多样的金属玻璃。变化原子大小使它混合而形成玻璃从而变得更韧。这些新合金的用途之一是在商业上用来制造高尔夫球棍的头。 通常的金属，几乎无一例外地属于晶态材料。早在20世纪初就有人突发奇想，如果把晶态的金属变成非晶态，会有什么物理性质上的变化呢？1934年德国人克雷默采用蒸发沉积法制备出非晶态合金，发现非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于晶态合金。 1969年，美国人庞德和马丁研究了生产非晶态合金带材的技术，为规模生产奠定了技 关于非晶，纳米晶磁性材料的 基本知识和应用综述 连长庆 98．12 目录 一什么是硬磁，什么是软磁 二什么是非晶 三什么是纳米晶 四非晶合金分类，特性及应用概述五应用综述 六目前市场中客户应用较多的方面七在电源方面的应用 八磁学基本知识 九磁放大器的设计计算基础 十 B—H 测试 一，什么是硬磁（Hard Ferrite）、什么是软磁(Soft Ferrite): 硬磁（又叫永磁）：材料本身具有磁性，或经过充磁以后磁性会保持下来的材料叫硬磁，如：钕、锶、硼； 软磁：本身无磁性，经过充磁以后产生磁场，结束充磁，其磁性消失的材料称为软磁。这种材料称为软磁，它分为四大类：硅钢片、铁氧体、铁粉芯，非晶合金。 二，什么是非晶(Amorphous): 非晶(态)是对晶态而言，一般金属在高温冶炼成液态,在常温下慢慢冷却，液态金属就有足够的时间，进行金属晶格的有序排列，最后形成一般的固态金属，非晶合金采用超急冷凝固技术,把温度在1000℃以上合金溶液以每秒10万度的降温速度进行急速冷却,到300℃（钢水从1200℃下降到300℃要9mS）左右而形成厚度为15_30微米的固体薄带材料,在冷却过程中由于时间很短，来不及形成完整的晶格，所以其分子的排列、组合出现无序状态，就叫非晶；铁基非晶主要元素是：铁、硅、硼等组成。 三，什么是超微晶（Nanocrystal）: 铁基超微晶(又称纳米晶)合金其主要元素除铁、硅、硼外还加入了铜、钼、铌。其中铜和铌是茯得纳米晶结构的重要元素，首先制成非晶然后将上述非晶带材再进过适当的温度处理形成尺度为10-20nm晶粒，且有弥散分布的组织结构，这种合金又叫做纳米晶合金。 材料科学前沿讲座 非晶合金学习报告 摘要：通过学习了解非晶合金相关知识，本文主要总结了非晶合金的结构，制备，性能及应用，对其未来应用前景进行了展望。 关键词：非晶态合金材料 非晶态合金俗称“金属玻璃”。以极高速度使熔融状态的合金冷却，凝固后的合金结构呈玻璃态。非晶态合金与金属相比，成分基本相同，但结构不同，引起二者在性能上的差异。1960年，美国加州理工学院的P.杜威兹教授在研究Au-Si 二元合金时，以极快的冷却速度使合金凝固，得到了非晶态的Au-Si合金。这一发现对传统的金属结构理论是一个不小的冲击。由于非晶态合金具有许多优良的性能：高强度，良好的软磁性及耐腐蚀性能等，使它一出现就引起了人们极大的兴趣。随着快速淬火技术的发展，非晶态合金的制备方法不断完善。 1.1非晶合金的结构 研究非晶态材料结构所用的实验技术目前主要沿用分析晶体结构的方法，其中最直接、最有效的方法是通过散射来研究非晶态材料中原子的排列状况。由散射实验测得散射强度的空间分布，再计算出原子的径向分布函数，然后，由径向分布函数求出最近邻原子数及最近原子间距离等参数，依照这些参数，描述原子排列情况及材料的结构。 目前分析非晶态结构，最普遍的方法是X射线射及电子衍射，中子衍射方法也开始受到重视。近年来还发展了用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)的方法研究非晶态材料的结构。这种方法是根据X射线在某种元素原子的吸收限附近吸收系数的精细变化，来分析非晶态材料中原子的近程排列情况。EXAFS和X 射线衍射法相结合，对于非晶态结构的分析更为有利。 利用衍射方法测定结构，最主要的信息是分布函数，用来描述材料中的原子分布。双体分布函数g(r)相当于取某一原子为原点(r= 0)时，在距原点为r处找到另一原子的几率，由此描述原子排列情况。 图1-1为气体、固体、液体的原子分布函数 矿业基础知识 第一部分地质 一、矿产资源的分类 1、矿产资源的定义 是指赋存于地下或地表的，由地质作用形成的呈固态、液态或气态的具有现实或潜在经济价值的天然富集物。其特点是再生速度很慢或不能再生，因而应珍惜和保护矿产资源。 2、矿产资源的分类 能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四类。 3、金属矿产的分类 按金属元素的性质和主要用途分为：根据我国矿产储量统计分类，将金属矿产分为：黑色金属矿产、有色金属矿产、贵重金属矿产、稀有金属矿产、稀土金属矿产，以及分散元素金属矿产。 ⑴黑色金属：铁、锰、铬、钒、钛； ⑵有色金属：铜、铅、锌、铝、镍、钨、镁、钴、锡、铋、钼、汞、锑； ⑶贵重金属：金、银和铂族金属(铂、钯、铱、铑、钌、锇)； ⑷稀有金属：铌、钽、铍、锂、锆、锶、铷、铯； ⑸稀土金属：钪、轻稀土矿(镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕)、重稀土矿(钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇)； ⑹分散元素金属：锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、硒矿和碲矿； ⑺放射性金属：包括铀、钍等放射性元素。 4、铁矿的分类 具有工业利用价值的铁矿种类主要包括磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、菱铁矿、硫铁矿等种类。 ⑴磁铁矿Magnetite：主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物，含Fe 72.4%，黑色，有磁性，氧化后变成赤铁矿。Fe被部分取代后又形成钛磁铁矿、钒磁铁矿、钒钛磁铁矿、铬磁铁矿、镁磁铁矿等矿物亚种； ⑵赤铁矿Hematite：主要成份为Fe2O3，暗红色，含Fe70%，因结构状况的不同又分成镜铁矿(金属光泽的玫瑰花状或片状)、云母赤铁矿(金属光泽的晶质细鳞状)、鲕状或肾状赤铁矿(湖北规模较大)； ⑶褐铁矿Limonite：是含有氢氧根级不定量结晶水的铁矿石，最高含Fe62.9%，主要包含针铁矿(FMG主要是该类)和纤铁矿两类； 第22卷第6期南 京 理 工 大 学 学 报Vol.22N o.6 1998年12月Journal of Nanj ing University of Science and Technology Dec.1998铁基非晶软磁合金及其晶化a 沈桂娣X 李建平 周传伟 杨 锋 (南京理工大学材料科学与工程系,南京210094) 摘要 用差热分析、X射线衍射、冲击法等方法研究了铁基非晶Fe72.5 Cu1Nb2V2Si13.5B9合金及其经不同温度退火处理后材料的结构和磁性。结果表明, 合金经350℃退火,结构短程有序范围扩大,材料磁化比非晶合金容易;经520～ 560℃退火,A-Fe(Si)晶粒析出,得到微晶结构并具有优良的软磁性能,例如相对初 始磁导率L i≥4.7×104,矫顽力H c≤1.4A/m;在620℃以上退火,第二相Fe x B y析 出,材料磁化困难,软磁性能恶化。 关键词 金属玻璃,晶化,微晶,磁性;软磁材料 分类号 TG139.8 铁基非晶软磁合金经过适当温度退火得到的微晶软磁合金是综合性能优良的软磁材料。因而近年来围绕其成份、热处理、结构及磁性已有不少研究工作[1～4]。本文对非晶Fe72.5 Cu1Nb2V2Si13.5B9合金及其晶化过程中结构和性能的变化进行了研究。 1 试验方法 研究用的非晶Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9条带宽9mm、厚0.023mm。用差热分析技术研究合金在加热过程中变化,以确定退火温度。把条带绕制成内径18m m,外径24m m的环形试样,在高纯氮气保护下退火,温度为350～750℃,保温0.5h后炉冷,控温精度为±5℃,用冲击法测量磁性,在磁场强度H为0.08A/m条件下测定初始磁导率。用电位差计法测电阻率。用X射线衍射CuK A射线测定材料结构。 2 试验结果与讨论 原始条带的X射线衍射图示于图1(a),结构为非晶态。差热分析曲线示于图2。以20℃/ min速率加热,在520～620℃、680～740℃出现2个放热峰,由此确定退火温度。 2.1 退火温度对材料结构的影响 经不同温度退火处理后合金的X射线衍射图示于图1(b)、(c)。由图可见,经过350℃处a 本文于1997年11月8日收到 X沈桂娣 女 58岁 副教授 磁性材料 一.磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H 曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。 矩形比：Br∕Bs 矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。 磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度T c：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P：磁滞损耗P h及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe f2 t2 / ∝，ρ降低， 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为： 总功率耗散（mW）/表面积（cm2） 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1.软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳 钒钛磁铁矿 简述 我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。钒矿资源较多，总保有储量V2O5 2596万吨，居世界第3位。钒矿主要产于岩浆岩型钒钛磁铁矿床之中，作为伴生矿产出。钒矿作为独立矿床主要为寒武纪的黑色页岩型钒矿。钒矿分布较广，在19个省(区)有探明储量，四川钒储量居全国之首，占总储量的49%；湖南、安徽、广西、湖北、甘肃等省(区)次之。钒钛磁铁矿主要分布于四川攀枝花-西昌地区及河北承德地 区，黑色页岩型钒矿主要分布于湘、鄂、皖、赣一带。钒矿成矿时代主要为古生代，其他地质时代也有少量钒矿产出。 钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。钒钛磁铁矿中的钛主要产于四川攀枝花地区。金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省。钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57亿吨，居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿，其次为砂矿。从成矿时代来看，原生钛矿主要形成于古生代，砂钛矿则于新生代形成。 铬矿资源比较贫乏，按可满足需求的程度看，属短缺资源。总保有储量矿石1078万吨，其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处，分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区)，以西藏为最主要，保有储量约占全国的一半。中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床，绝大多数属蛇绿岩型，矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看，中国铬矿形成时代以中、新生代为主。 锰矿资源较多，分布广泛，在全国21个省(区)均有产出；有探明储量的矿区213处，总保有储量矿石5.66亿吨，居世界第3位。中国富锰矿较少，在保有储量中仅占6.4%。从地区分布看，以广西、湖南为最丰富，占全国总储量的55%；贵州、云南、辽宁、四川等地次之。从矿床成因类型来看，以沉积型锰矿为主，如广西下雷锰矿、贵州遵义锰矿、湖南湘潭锰矿、辽宁瓦房子锰铁矿石基础知识
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