纳米晶金属软磁合金新材料1软磁材料从纯铁硅钢到坡莫合金等已有
第三章金属磁性材料(软磁)
产生的强大涡电流,最后以焦耳热的形式散失的能量损耗.
• 降低涡流损耗的途径
– 将软磁合金扎制成薄片,薄片之间保持良好的绝缘,,做成 叠层铁心.
– 趋肤效应-铁片的厚度不能超过趋肤深度.
• 反常损耗-磁导率的变化,磁畴结构的变化导致局 部磁通的变化, 而形成微观涡流损耗.铁硅合金相图 Nhomakorabea相图可以看出
• 随着合金含硅量的增加，α→γ的转变温度上升，γ→δ的 转变温度下降，两者在大约2.5% Si处相交，形成一封闭 的“γ回线”。
• 3.2%Si-Fe合金来说，当温度从室温上升到熔点的过程中， 不会发生任何结构转变，并始终保持单一的体心立方结构， 这对在较高温度下进行再结晶退火十分有利，同时，当温 度从高温缓慢冷却到室温时，又不会象纯铁那样受到 δ→γ和γ →α转变的干扰，因此这种合金很容易制成单晶。
• γ回线的大小对合金的含C量十分敏感。对铁硅合金，应 使含C下降到0.01%以下。
Fe的晶体结构
⑴ 常压下，温度＜910℃, 为体心立方（bcc）， 铁磁性的α－Fe， 居里温度为770 ℃ ， 易磁化方向为<100>, 难磁化方向为<111>
⑵910 ℃ ＜温度＜1400℃ 面心立方, 顺磁性的γ－Fe
第三章 金属磁性材料(软磁)
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知识点 作业
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• 1.1 原子的磁性 • 1.2 大块材料的磁性 • 1.3 交换作用与强磁性 • 1.4 强磁性形成条件及磁性的分类 • 1.5 磁性材料中的磁畴结构 • 1.6 多畴结构的成因 • 1.7 影响磁畴结构的因素 • 1.8 磁化过程 • 1.9 磁化过程的阻滞
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金一.磁性材料的基本特性. 磁性材料的磁化曲线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。
. 软磁材料的常用磁性能参数和磁感应强度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。
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。
形比：Br∕Bs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）。
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。
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。
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。
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，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：功率耗散（mW）/表面积（cm2）. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换设计软磁器件时，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。
纳米晶软磁材料
（2）任何一种商品都脱离不了市场 规律的制约，纳米晶软磁合金材料及 其磁性元器件产品也不例外，当人们 在选择它们的时候，价格是必须考虑 的重要因素。与同类合金材料相比， 纳米晶软磁合金在性价比方面具有相 当大的优势，因而在国内市场得到了 广泛应用、市场发展前景广阔；换句 话说，追求性价比的市场规律正是推 动纳米晶软磁合金发展的动力。
纳米晶软磁材料的分类
1、Finemet合金材料 Finemet合金材料 Finemet型纳米晶软磁合金典型成分为： Finemet型纳米晶软磁合金典型成分为： Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9。性能参数为： Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9。性能参数为： Bs=1.24T,Hc=0.53A/m,µe(1kHz=1.0×105。 Bs=1.24T,Hc=0.53A/m,µe(1kHz=1.0×105。 Finemet合金开发时间早，制作工艺简便， Finemet合金开发时间早，制作工艺简便， 具有优良的软磁性能。性能研究为：其晶化 主要发生在500℃之后，560℃ 主要发生在500℃之后，560℃时纳米晶粒 晶化充分且分布均匀。当退火温度为540晶化充分且分布均匀。当退火温度为540560℃ 560℃时，其综合交流磁性能最好。另外表 明：完全纳米晶化后矫顽力随退火温度升高 而有所提高，剩磁基本维持不变，而退火后 其在高频时的磁损显著下降。
机械稳定性
纳米晶软磁合金铁芯在热处理后比较脆，但 由于铁芯被装盒灌封或表面喷塑固化后使用， 所以铁芯在使用过程中不会发生损坏或磁性 恶化。厉行试验表明，铁芯均未发生性能恶 化问题；例如某航空用开关电源变压器铁芯， 在经过： ①加速度55g、持续时间8ms、3 ①加速度55g、持续时间8ms、 次冲击、②频率20～500Hz、加速度5g、双 次冲击、②频率20～500Hz、加速度5g、双 向45分钟扫描振动、③恒加速度15g、5分 45分钟扫描振动、③恒加速度15g、 钟离心试验后，铁芯高频损耗P0.3/100k的 钟离心试验后，铁芯高频损耗P0.3/100k的 变化率小于5%。这说明纳米晶软磁合金磁 变化率小于5%。这说明纳米晶软磁合金磁 性器件的耐冲击振动性能是可靠的，机械稳 定性是好的。
纳米晶软磁材料的磁性能
15 ２００７／１ 总第１９７期 国内统一刊号 CN31-1424／TB
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引起晶体自由能的改变，即引起畴壁体积能或畴壁面 积能的改变。这些能量的改变就是畴壁位移必须克服 的晶体内部的阻滞。
影响畴壁位移的因素： 内应力不均匀对畴壁位移的阻滞作用表现在：(1)对 畴壁能密度的影响。(2)体积效应对90°畴壁位移的影 响。(3)使畴壁弯曲。(4)产生内退磁场等。
3.3 磁导率与纳米晶粒间磁畴作用的关系 纳米合金受磁化的过程，就是外加磁场对磁畴的
作用过程，也就是外加磁场把各个磁畴的磁矩方向转 到外磁场方向（或近似外磁场方向）的过程。它是通 过二种形式进行的，一是磁畴壁的迁移，一是磁畴的 旋转。在磁化过程中有时只是一种形式起作用，有时 是二种形式同时起作用。磁畴的形状、大小、分布及 各畴的磁化方向决定于材料的内禀性能，如：交换能 密度，各向异性，磁致伸缩，晶体不完整性（如内应 力、夹杂的大小和分布）及温度等，同时还受晶粒的 形状、大小、表面取向、外应力和外加磁场的影响。
此外，磁致伸缩和磁弹性能也影响畴壁位移过程, 因为壁移也会引起材料某一方向的伸长，另一方向则 要缩短。
所以，要提高磁导率，必须减小如上所述的对壁 移产生的各种阻滞作用。 3.4 Pcm~T曲线的特征
从图2中可知，样品在低温段损耗较大，而在高温 段的损耗尤其大，在 140℃~200℃温度段的损耗为最 低。
fecunbsib合金在中频感应炉熔炼成锭一采用单辊法制各非晶薄带然后在一定温度下脆化处理一处理后的薄带破碎加工成非晶粉末一非晶粉末与粘结剂绝缘剂均匀混合压制成粉一粉末坯进行微晶化处理获得纳米晶组织一磁粉芯样品表面喷塑处理一进行磁性能检测
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功能材料论文概要
软磁材料概述摘要软磁材料如今已广泛的应用于我们的生活之中，如20世纪推进电力工业迅速发展的硅钢和在电子技术领域的应用是随处可见的。
人类使用人工生产的软磁材料是从100多年前开始的，软磁材料的发展经历了从金属及合金到纯铁软磁材料再到Si-Fe合金、又到铁系合金、而后又发展了非晶态和纳米晶软磁合金的过程。
目前，使用量最大的是Si-Fe合金。
软磁材料的种类繁多，应用广泛。
本文主要讲了用量最大的铁基软磁合金和非晶态及纳米晶软磁合金合金中比较常用的软磁材料以及他们的一些特性。
关键字：软磁材料、铁基软磁合金、非晶态及纳米晶软磁合金合金。
1.磁功能材料磁功能材料是指那些利用材料的磁性能和磁效应来实现对能量和信息的传递、转换、调制、存储和检测等功能作用的材料。
随着科学技术的发展，磁性材料也得到了迅速的发展和广泛的应用，目前，磁性材料已经用于机械、电子、电力、通宵和仪器仪表登领域。
磁性材料的种类繁多，按材料的磁特性和磁效应功能以及用途，将磁功能材料分为软磁材料、硬磁材料、半硬磁材料、磁记录材料、磁致伸缩材料、磁控形状记忆合金、磁电阻材料、巨磁阻抗材料、磁光材料、磁卡效应材料、微波磁性材料、磁流体以及复合磁性材料。
2.软磁材料的一般特性及分类软磁材料为磁功能材料中使用的较早的一种，一般是强磁性的铁磁性或亚铁磁性物质，其的总体特点是：它的磁滞回线细长，磁导率很高，对于外加磁场具有具有很高的灵敏度；矫顽力低，一般低于100A/m,容易被反复磁化。
性能优异的软磁材料，具有低的矫顽力、高的饱和磁感应强度、高的起始磁导率、高的电阻率与低损耗等特点。
以下两张表分别是一些典型的软磁性材料的矫顽力和起始磁导率：表2.1 典型软磁材料的矫顽力表2.2 典型软磁材料的起始磁导率从表2.1和表2.2可以看出，目前磁性能最佳的是Co基非晶合金。
工程上广泛使用的软磁材料分为软磁合金和软磁铁氧体。
软磁合金的生产较早，始于19世纪，而软磁体的发现是在20世纪30年代。
常用软磁磁芯的特点及应用
常用软磁磁芯的特点及应用(一) 粉芯类1. 磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为：μe = DL/4N2S × 109其中：D 为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N 为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。
(1) 铁粉芯常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
在粉芯中价格最低。
饱和磁感应强度值在1.4T左右；磁导率范围从22～100；初始磁导率μi 随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。
铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化铁粉芯初始磁导率随频率的变化(2). 坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。
主要特点是：饱和磁感应强度值在7500Gs左右；磁导率范围大，从14～550；在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。
主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。
主要特点是：饱和磁感应强度值在15000Gs 左右；磁导率范围从14～160；在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。
纳米晶带材简介
铁基纳米晶合金一、简介：铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为的，弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。
微晶直径 10-20 nm, 适用频率范围 50Hz-100kHz.二、背景介绍：1988年日本的Yoshizawa等人首先发现,在Fe-S-iB非晶合金的基体中加入少量Cu和M(M=Nb,Ta,Mo,W等),经适当的温度晶化退火以后,可获得一种性能优异的具有bcc结构的超细晶粒(D约10nm)软磁合金。
这时材料磁性能不仅不恶化,反而非常优良,这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为纳米晶合金。
其典型成份为Fe7315Cu1Nb3Si1315B9,牌号为Finemet。
其后,Suzuki等人又开发出了Fe-M-B(M=Zr,Hf,Ta)系,即Nanoperm系。
到目前为止,已经开发了许多纳米晶软磁材料,包括:Fe基、Co基、Ni基[2]。
由于Co基和Ni基不易于形成K、Ks同时为零的非晶态或晶态合金,如果没有特殊情况,实用价值不大。
三、铁基纳米晶软磁合金的制备方法纳米晶软磁合金的制备一般采用非晶晶化法。
它是在用快淬法、雾化法、溅射法等制得非晶合金的基础上,对非晶合金在一定的条件下(等温、真空、横向或纵向磁场等)进行退火,得到含有一定颗粒大小和体积分数的纳米晶相。
近年来,也有一些研究者采用高能球磨法制备纳米晶软磁合金。
四、纳米晶软磁合金的结构与性能纳米晶软磁合金的典型成份为Fe7315Cu1Nb3Si1315B9。
随着研究的不断进行,合金化元素几乎遍及整个元素周期表。
从合金的化学成份在合金中的作用看,可以分为4类: (1). 铁磁性元素:Fe、Co、Ni。
由于Fe基合金具有高Bs的优势,且纳米晶合金可以实现K和Ks同时为零,因而使L值很高、损耗很低,价格便宜,成为当今研究开发的中心课题。
纳米晶
纳米晶合金材料—导磁率是铁氧体的10倍多
纳米晶市场分析—市场需求1800-2000吨
超薄带市场前景好，电子行业需要的优质纳米晶，市场需 求量在1800-2000吨，而这类带材只有极少企业能够稳定生 产，2014年提供不到800吨。带材价格也较高，一般是普 通带材价格的2~3倍，而且容量也较大。 我国电子产业各种电子元器件使用纳米晶材料3%左右， 部分高端产品约占到7~10%,部分产品甚至占到30%。只要 升级转型发展，以纳米晶为代表的软磁新材料就拥有市场 。 2015年9月23日的国务院常务工作会议上，对充电桩事宜 也进行了部署，这将推动纳米晶在充电桩中的应用。
导磁率（20KHz）（Gs/Oe） 矫顽力 Hc(A/m) 饱和磁致伸缩系数（×10－6） 电阻率(muOhm· cm) 居里温度(℃) 铁芯叠片系数
纳米晶铁芯
1.25 < 0.20 < 3.4 < 35 < 40
> 20,000 < 1.60 < 2 80 570 > 0.70
铁氧体铁芯
0.5 0.2 7.5 不能使用 不能使用
1K202 1K203 1K204 1K205
1K105
高起始磁导率快淬软磁钴基合金
1K106
高频低损耗Fe-Si-B快淬软磁铁基合 1K206 金
淬态高磁导率软磁钴基合金 Fe-Ni-P-B快淬软磁铁镍基合金 Fe-Ni-V-Si-B快淬软磁铁镍基合金
1K501
1K107
高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B快淬软磁 铁基纳米晶合金
铁镍基非晶合金/坡莫合金 组成：40%Ni、40%Fe及20%类金属元素 性能：1. 具有中等饱和磁感应强度（0.8T ）、 较高的初始磁导率和很高的最大磁 导率以及高的机械强度和优良的韧性。2.在 中、低频率下具有低的铁损。3.空气中热处 理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好 的矩形回线。 应用：广泛用于漏电开关、精密电流互感 器铁芯、磁屏蔽等。
磁芯材料的介绍
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一，它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响，因此，磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类，特性各异，不同的应用场合有不同的选择，以下是几种常用的磁性材料。
1．低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料，这种材料电阻率很低，因此涡流损耗较大，实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料（通常由97%的铁和3%的硅组成），它具有很高的磁导率，并且每一薄片之间相互绝缘，使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量，硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合，工频磁性元件常用这种材料。
2．铁氧体随着工作频率的提高，对磁芯损耗的要求更高，硅钢片由于制造工艺的限制，已经很难满足这种要求，铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。
铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。
比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3．粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒，然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质（它用来控制气隙的尺寸，并且降低涡流损耗），最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金一.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）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。
一种坡莫合金1j85带材制作工艺流程
一种坡莫合金1j85是一种具有高磁导率和低磁饱和感应强度的软磁合金材料，广泛应用于电子、通信、仪器仪表等领域。
其制作工艺流程主要包括原料准备、熔炼、浇铸、轧制、退火、切割、表面处理等环节。
以下将分别对这些环节进行介绍：1. 原料准备坡莫合金1j85的主要原料为铁、镍、钴等金属。
在制作工艺流程中，首先需要对这些原料进行严格的配比和筛选，以确保合金的成分符合要求。
2. 熔炼所选的原料按照配比比例放入熔炼炉中进行加热熔化，控制熔炼温度和时间，以保证熔炼后得到的合金成分均匀。
3. 浇铸将熔化后的合金液体倒入模具中进行浇铸，通过控制浇铸温度和速度，确保得到的坡莫合金1j85带材具有一定的厚度和宽度。
4. 轧制浇铸成型的坡莫合金1j85带材需要进行轧制加工，通过连续轧制，使其变得更加致密，提高其磁导率和力学性能。
5. 退火轧制后的坡莫合金1j85带材需要进行退火处理，以消除内部应力，增强材料的软磁性能，提高其磁导率和磁化强度。
6. 切割经过退火处理后的坡莫合金1j85带材需要进行切割，按照客户需求进行定尺切割，以满足不同尺寸和形状要求。
7. 表面处理对切割后的坡莫合金1j85带材进行表面处理，包括去除氧化皮、防腐蚀处理、抛光等，以提高其外观质量和使用寿命。
通过以上工艺流程，坡莫合金1j85带材得以制作完成，具有良好的软磁性能和广泛的应用前景。
在实际生产中，还需要严格控制工艺参数和质量检测，确保产品质量稳定可靠。
希望本文能对读者了解坡莫合金1j85带材制作工艺流程有所帮助。
坡莫合金1j85带材制作工艺流程是一个关键的工业过程，涉及到多个环节和工艺参数的控制。
下面我们将对每个环节进行更加详细的介绍，以便读者更深入地了解其中的工艺精髓。
8. 工艺参数控制在整个制作工艺流程中，各个环节的工艺参数控制非常重要。
比如在熔炼环节，需要严格控制熔炼温度和时间，以免合金成分不均匀或氧化严重。
在轧制环节，需要精确控制轧制温度和压力，以确保带材的尺寸和性能符合要求。
纳米晶金属软磁合金新材料1软磁材料从纯铁硅钢到坡莫合金等已有
纳米晶金属软磁合金新材料1坡莫合金等已有100多年的发展历史；近二十多年来先后发展起来的非晶态合金和纳米晶合金等新型软磁合金材料，发展为纳米晶态，从而把软磁合金新材料的研发与应用推向了一个新的高潮。
致力于研究同时具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗的软磁材料，谓之“二高一低”的“理想”软磁材料，但、小型、节能方向发展，既对软磁材料提出新的挑战，又给软磁材料提供了一个发展机遇。
正是在这种大背景情况下Fe基纳米晶软磁合金新材料，并命名新合金牌号为Finemet。
结构新颖、不同于晶态和非晶态，而且具有综合的优异软磁特性、即具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗等染等特点。
因而可以讲，Finemet合金的出现是软磁材料的一个突破性进展，它解决了人们长期努力研究而未能解决细化到1—20纳米（nm）、而饱和磁致伸缩系数和磁晶各向异性常数又同时趋于零的途径；（2）改变了以往各类软能与成本相矛盾的状况；首次实现了人们长期渴望追求的“二高一低”“理想”软磁材料的愿望。
史，从来没有一种甚至一类软磁材料能全面地或基本上满足软磁材料的全部技术要求。
而纳米晶软磁合金通过不同方求，并具有性能、工艺及成本等全方位的优势，因而它一问世，便获得了迅速发展与应用。
日立金属公司公布Finem 达5000万日元，并计划Finemet材料的年产量达600吨以上，广泛用于电子工业大量需求的磁性元器件。
德国真空熔炼itroperm纳米晶软磁合金牌号，据悉其年产量也在200吨级以上，广泛用作磁芯和磁性元器件。
代研发纳米晶软磁合金以来，发展很快，已在电力工业、电子工业、电力电子技术、计算机、通讯、仪器仪表及国防合金材料的年产量约为300吨；近几年市场需求增长很快，预计目前纳米晶软磁合金材料的年产量可达800吨左右，来，在如此短的时间内获得这样广泛的发展与应用是不多见的。
而纳米晶软磁合金除了具有急冷工艺技术发展的深刻是它具有生命力的标志。
纳米晶金属软磁合金材料作为功能材料，其产量或用量远不能与结构材料相比，但其发挥的产、应用纳米晶金属软磁合金材料，对发展我国高新技术产业、促进和提升传统产业、带动和支持相关产业的发展和纳米晶金属软磁合金新材料2具有优异的软磁特性：克仁等人，在研究降低Fe基非晶态合金磁致伸缩系数以提高其软磁性能时，发现了Finemet这种纳米晶新材料。
[资料]硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
![[资料]硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金](https://img.taocdn.com/s3/m/a3cd7f1abb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28b7e.png)
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金磁性材料一. 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洁排列。
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μ、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 = + b2+ c pe ∝ 2 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外形及磁化状态密切相关。
软磁材料介绍
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*主要的软磁材料：
〔1〕合金－－如硅钢〔Fe-Si〕、坡莫合金〔Fe-Ni〕、 仙台斯特合金〔Fe-Si-Al〕；
〔2〕软磁铁氧体－－Mn-Zn系、Ni-Zn系、Mg-Zn系等； 〔3〕非晶态、纳米晶、薄膜等。
*开展史： 〔1〕铁氧体问世之前，金属软磁材料垄断了电力、电子、 通信各领域。优点：其MS远高于铁氧体，因此电力工业 中的变压器、电机等至今仍是Fe-Si合金材料。缺点：涡 流损耗限制了其在高频段的应用。 〔2〕20世纪40年代开场，软磁铁氧体由实验室走向工业 生产。
Ni78.5%Fe-Ni合金经过热处理后，i可达104 *铁氧体软磁材料：配方时选择K1和 S很小的根本成分，如 MnFe2O4、MgFe2O4、CuFe2O4、NiFe2O4等。然后再采用正 负K1、 S补偿或添加非磁性金属离子冲淡磁性离子间的耦合作 用。
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3、改善材料的显微构造
*应用：电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测 量仪表中。
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2.3.3 坡莫合金 *1913年被开发出来，镍的质量分数为30％-90％的镍铁合金。
*优点：很高的磁导率，成分范，延展性好，低的损耗。
消除方法：保温后，采用缓慢冷却到100-300℃的退火措施，这样在
650-300℃之间Fe3C有足够的时间析出、长大为对磁性能影响不大 的大颗粒夹杂物。
*应用：电磁铁的铁芯和磁极，继电器的磁路和各种零件， 感应式和电磁式测量仪表的各种零件，扬声器的各种磁路， 中的振动膜、磁屏蔽，电机中用以导引直流磁通的磁极，冶 金原料等。
*含碳量是影响磁性能的主要因素。
除碳方法：高温用H2处理除碳，以消除铁中碳对畴壁移动的阻碍作用。
软磁材料概况
2各种磁性材料
2.1硅钢合金软磁材料
硅钢合金是含硅量在3％左右的硅铁合金。这种合金具有高饱和磁感Bs、高磁导率 、高居里温度Tc的特点，而且价格低廉。但硅钢在常用的软磁材料中铁损也是最大的，为了防止铁芯因损耗太大而发热，它的使用频率不高，一般只能工作在20KHz以下。硅钢片是工频变压器的主要材料，现在广泛采用冷轧取向工艺，性能有所提高，其损耗明显降低。硅钢合金主要应用于工频、中频变压器、扼流圈、电感器等。
（1）铁基非晶合金软磁材料
该材料的主要成份为铁硅硼。其典型的饱和磁感Bs>1.50T，矫顽力Hc<2.0A/m，相对磁导率 >5000(1kHz)，最大磁导率>200000，功耗P<4.0W/Kg，电阻率 >l30 ，居里温度Tc>410℃，密度D接近于7.2g/ 。其最佳适用频率范围为工频至10 kHz。主要用于制造配电变压器、中频变压器、大功率电抗器和功率因素校正器等。
2.4铁氧体软磁材料
软磁材料的进展及发展趋势
2
纳米晶 Fe-MB(M=Z r,Hf,Nb) 系合金
纳米晶Fe-M-B(M=Zr,Hf,Nb)系合金表现出具有1.5 一 1.7 T 的高Bs 和30 0 0 以上的高导磁率。 M元素对于高B s性能的实现以及保持具有高的非晶质 形成能力来说是必不可少的, 但是另一方面, 由于容易 发生氧化, 要在大气中通过液体急冷法来制造薄带是很 困难的。 为了实现进一步提高软磁特性的目标,对N b 含量为 6at% 的Fe-Nb-B-(Cu)合金进行了添加P 的研究。
而目前，纳米微晶软磁材料正沿着高频、多功能方向发 展。
软磁材料最新研究进展
铁磁性块体非晶合金取得进展
目前广泛应用于各类变压器铁芯材料中的铁基非晶软磁合金是传统的应用材料， 采用非晶磁性合金材料作为芯体的传感器具有灵敏度高、频响好、功耗低和直流 测量稳定性好等特点。但是传统铁基非晶合金饱和磁致伸缩低（小于40×10-6） ，且受非晶形成能力的影响，只能制备出带材和丝材，应用领域受到限制。 中科院宁波材料技术与工程研究所沈宝龙课题组通过大量实验研究，选择合适的 铁基非晶合金体系和适量的稀土元素掺杂，成功探索发现具有大非晶形成能力和 高饱和磁致伸缩的铁磁性块体非晶合金。该合金可制备出直径为4毫米的非晶合 金棒材，其饱和磁致伸缩系数达到65×10-6（图1），超过了任何已知铁基非晶合 金所具有的最大磁致伸缩值。此外，该铁基块体非晶合金体系具有100 K的大过冷 液相区（图2），因此可在该温度区间内像塑料一样进行形状复杂的超塑性加工 。同时，该铁磁性块体非晶合金体系还具有0.65-0.86 T的饱和磁感应强度，超过 7000的初始磁导率，以及3800-4000 MPa的超高强度。其优良的综合性能使之有望 成为磁致伸缩传感器芯体材料。
软磁材料种类
软磁材料种类软磁材料种类繁多，通常按成分分为：①纯铁和低碳钢。
含碳量低于0.04％，包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。
其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
②铁硅系合金。
含硅量 0.5％～ 4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。
在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。
随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
③铁铝系合金。
含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
④铁硅铝系合金。
在二元铁铝合金中加入硅获得。
其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。
缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。
主要用于音频和视频磁头。
⑤镍铁系合金。
镍含量30％～90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。
其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。
⑥铁钴系合金。
钴含量27％～50％。
具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。
适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。
⑦软磁铁氧体。
非金属亚铁磁性软磁材料。
电阻率高（10-2～1010Ω·m ），饱和磁化强度比金属低，价格低廉，广泛用作电感元件和变压器元件（见铁氧体）。
⑧非晶态软磁合金。
一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。
其磁导率和电阻率高，矫顽力小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。
此外，其居里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低，是一种正在开发利用的新型软磁材料。
软磁材料应用研究进展
软磁材料应用研究进展湛永钟;潘燕芳;黄金芳;梁江;王肖铮【摘要】软磁材料因其饱和磁感应强度高、磁导率高、矫顽力低、损耗低和环境稳定性好等优点，被广泛应用于通信、电源、计算机和各种电子产品等领域。
随着信息技术和电子产品数字化的发展，电子仪器设备向着精密化、高效化和节能化方向发展，这就对软磁材料和元件提出了新的要求和挑战。
如何取得具有较高饱和磁感应强度和低损耗的软磁材料已成为研究的重点。
本文对传统软磁材料与新型软磁材料的研究现状作了总结，并对软磁材料的发展趋势作了展望，为后续软磁材料的发展提供指导方向。
%Because of its high saturation magnetic induction intensity,high permeability,low coer-civity,low loss and high environmental stability,soft magnetic materials are widely used in the fields like communications,power,computers,a variety of electronic products and so on.With the development of information technology and digital electronic products,electronic equipments are developing toward high precision,high efficient and high energy efficient,which puts forward new demands and challenges to soft magnetic materials and components.How to get the soft magnetic materials with high saturation magnetic induction intensity and low loss has become a focus of re-search.In this paper,the research status of traditional and new soft magnetic materials has been summarized with the hope to provide a direction for further development of the soft magnetic ma-terials.【期刊名称】《广西科学》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P467-472)【关键词】软磁材料;非晶合金;纳米晶合金;软磁复合材料【作者】湛永钟;潘燕芳;黄金芳;梁江;王肖铮【作者单位】广西大学材料科学与工程学院，广西南宁 530004;广西大学材料科学与工程学院，广西南宁 530004;广西大学材料科学与工程学院，广西南宁530004;广西新高新科技发展有限公司，广西柳州 545001;广西新高新科技发展有限公司，广西柳州 545001【正文语种】中文【中图分类】TG111.2软磁材料具有磁电转换的特殊功能，是一种广泛应用的功能材料。
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纳米晶金属软磁合金新材料1坡莫合金等已有100多年的发展历史；近二十多年来先后发展起来的非晶态合金和纳米晶合金等新型软磁合金材料，发展为纳米晶态，从而把软磁合金新材料的研发与应用推向了一个新的高潮。
致力于研究同时具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗的软磁材料，谓之“二高一低”的“理想”软磁材料，但、小型、节能方向发展，既对软磁材料提出新的挑战，又给软磁材料提供了一个发展机遇。
正是在这种大背景情况下Fe基纳米晶软磁合金新材料，并命名新合金牌号为Finemet。
结构新颖、不同于晶态和非晶态，而且具有综合的优异软磁特性、即具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗等染等特点。
因而可以讲，Finemet合金的出现是软磁材料的一个突破性进展，它解决了人们长期努力研究而未能解决细化到1—20纳米（nm）、而饱和磁致伸缩系数和磁晶各向异性常数又同时趋于零的途径；（2）改变了以往各类软能与成本相矛盾的状况；首次实现了人们长期渴望追求的“二高一低”“理想”软磁材料的愿望。
史，从来没有一种甚至一类软磁材料能全面地或基本上满足软磁材料的全部技术要求。
而纳米晶软磁合金通过不同方求，并具有性能、工艺及成本等全方位的优势，因而它一问世，便获得了迅速发展与应用。
日立金属公司公布Finem 达5000万日元，并计划Finemet材料的年产量达600吨以上，广泛用于电子工业大量需求的磁性元器件。
德国真空熔炼itroperm纳米晶软磁合金牌号，据悉其年产量也在200吨级以上，广泛用作磁芯和磁性元器件。
代研发纳米晶软磁合金以来，发展很快，已在电力工业、电子工业、电力电子技术、计算机、通讯、仪器仪表及国防合金材料的年产量约为300吨；近几年市场需求增长很快，预计目前纳米晶软磁合金材料的年产量可达800吨左右，来，在如此短的时间内获得这样广泛的发展与应用是不多见的。
而纳米晶软磁合金除了具有急冷工艺技术发展的深刻是它具有生命力的标志。
纳米晶金属软磁合金材料作为功能材料，其产量或用量远不能与结构材料相比，但其发挥的产、应用纳米晶金属软磁合金材料，对发展我国高新技术产业、促进和提升传统产业、带动和支持相关产业的发展和纳米晶金属软磁合金新材料2具有优异的软磁特性：克仁等人，在研究降低Fe基非晶态合金磁致伸缩系数以提高其软磁性能时，发现了Finemet这种纳米晶新材料。
这制取结构为非晶态的FeNbCuSiB合金带材，经热处理后获得了直径为10—20 nm（纳米）（100—200 Å）微细晶粒结晶软磁合金材料。
，又发展了一系列纳米晶软磁合金材料，例如：Suzuki及M.A.Willard等人又分别推出Nanoperm和Hitperm新型（1.35T）可接近Fe基非磁合金牌号和性能。
由表1可以看出，Finemet合金的综合优势主要表现在：①饱和磁感BS了Co基非晶合金的水平；③高频损耗P---/100K（38.2W/kg或280KW/m3）达到了Co基非晶合金的水平，仅为MnZ0.2合金，几乎是Co基非晶合金和MnZn铁氧体的3倍；这些正是Finemet合金倍受人们重视的原因所在。
anoperm纳米晶软磁合金的有效磁导率μe(1k)和高频损耗P0.2/100K均已达到Finemet合金的水平，而饱和磁感Bs（1说明Nanoperm合金较Finemet合金具有更为广泛的应用范围和更好的温度稳定性，可以说是一种极有应用潜力的纳上发展起来的具有高饱和磁感和高居里温度的纳米晶软磁合金，由于该合金中含有相当高的Co元素，其饱和磁感erm合金把高磁导率、高饱和磁感与高温应用结合了起来，它无疑具有高温环境应用的潜在优势。
了Finemet合金有效磁导率的频率特性（μe~f）和高频损耗特性（P~f），与Fe基非晶态软磁合金、Co基非晶态良磁性能显然是无庸置疑的。
程中，人们总希望它既具有高磁导率、又具有高饱和磁感；但事实并非如此，以往的任何一种软磁材料，要么磁导磁导率与饱和磁感相矛盾的状况已成为不争的事实。
而纳米晶软磁合金材料确打破了这种僵局，它在具有高磁导率的与其他软磁合金有效磁导率μe与饱和磁感Bs的关系特性（μe~Bs）。
可以看出，Finemet、Nanoperm、Hitperm纳高磁导率和高饱和磁感特性，其磁性能应优于现有任何一种或一类相应的软磁材料。
需要指出的是，Nanoperm合金制取合金带材的条件要求苛刻，通常只能在非氧化性气氛中或真空中制取合金带材，因而目前尚处在实验室研究阶段能大批量生产和商业化应用，并正在某些领域中发挥重要作用。
表1 纳米晶软KH z下测量；00KH z下测量；和磁致伸缩系数；Tx—晶化温度；ρ—电阻率；d—合金密度图2、软磁合金的P~f特性图3、软磁合金的μe~Bs关系1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金（1k101）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(1k107) 铁基纳米晶合金（Nanocrystalline alloy）铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。
纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。
是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz。
广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。
纳米晶金属软磁合金新材料3具有独特的组织结构是Nanoperm、Hitperm合金，它们形成纳米晶结构的途径是相同的，都是在原始非晶态带材的基体上，通过晶化形成金为例进行叙述。
熔体快淬工艺首先制成非晶态带材，然后在略高于其晶化温度下进行退火热处理，使其发生晶化，形成晶粒尺寸约态合金晶化产生的任何其他结构都不一样；例如FeSiB系非晶态合金晶化后，其晶粒尺寸要大得多，约为0.1—1μ相，不能形成单一的组织结构。
结构实际上是由单一α-Fe（Si）固溶体相和非晶界面相所组成，这种结构形成的核心问题是纳米晶相的成核与长大过米晶相的关键元素。
在Finemet非晶带材晶化（热处理）过程中，由于Cu在Fe中的固溶度很小，故在退火过程中的起伏而形成富Cu区、富Nb区和富Fe区；由于富Fe区的α-Fe（Si）固溶体相的晶化温度较低，因而优先成核；而由于它们的晶化温度高而难于晶化，从而便阻碍了α-Fe（Si）固溶体晶核的长大，这就使得均匀细小的纳米晶相结-Fe（Si）固溶体相的成核，而且还促使α-Fe（Si）固溶体的晶化温度大为降低，这就避免了在退火过程中α-Fe（e（Si）固溶体组织结构的存在。
这一晶化过程在Finemet合金整个非晶基体的各处进行，最终形成了晶粒尺寸小、具有优异软磁特性的原因尚不能说已经彻底搞清，但可以认为，正是这种组织结构，使得Finemet合金在具有很低饱均匀的微细晶粒，使磁畴细化，使局域各向异性或有效磁晶各向异性（K1）减小，从而导致了纳米晶合金材料具有优图4、Finemet合金晶化过程示意4有良好的稳定性处亚稳态，在一定条件下会向稳定状态转变，即晶化为晶态合金，从而就会失去原有的磁性能而不能使用。
由于纳米软磁合金在使用过程中的稳定性问题，包括温度稳定性、时效稳定性和机械稳定性等，实际上人们的这种担心是不必温度稳定性与它的居里温度密切相关。
居里温度越高，其可能使用的温度就越高，温度稳定性就越好。
只有当温度高顺磁性而不能使用。
里温度为570℃（Finemet），远高于晶态坡莫合金（400℃）和铁氧体（～200℃），因而它比坡莫合金、铁氧体具有度范围内，纳米晶软磁合金的磁性变化仅在5-10%之内，而且这种变化随温度是可逆的。
因而可以说，纳米晶软磁合度在150℃以下的各种磁性器件的技术要求。
温度达到或超过晶化温度时，才会发生从非晶态向晶态转变的晶化过程，导致磁性变坏或恶化。
而纳米晶软磁合金在理，此时合金已经形成了结构相当稳定的α-Fe(Si)纳米晶体，不再存在晶化问题，因而也就不存在时效稳定性问题或理后比较脆，但由于铁芯被装盒灌封或表面喷塑固化后使用，所以铁芯在使用过程中不会发生损坏或磁性恶化。
厉行开关电源变压器铁芯，在经过：①加速度55g、持续时间8ms、3次冲击、②频率20～500Hz、加速度5g、双向45芯高频损耗P0.3/100k的变化率小于5%。
这说明纳米晶软磁合金磁性器件的耐冲击振动性能是可靠的，机械稳定性纳米晶金属软磁合金新材料5用的优异磁性能，并可通过不同的热处理方式后，能够满足不同使用场合下的技术要求，因而它较以往任何一类软磁材料都具有更加广料的几种典型或成熟的应用介绍如下：感器中的应用量最多、技术最为成熟、市场最为稳定的应用领域，也可以说是最具中国特色的一种应用。
这除了电力工业迅速发展带来的巨大商机廉的价格。
用作变换电流的特种变压器（图6）。