寧波材料所在鐵磁性塊體非晶合金研究方面取得重要進展

    鐵基非晶軟磁合金已被廣泛應(yīng)用于各類變壓器鐵芯材料，而鐵磁性塊體非晶合金因其兼具優(yōu)異軟磁性能和超高斷裂強度，是潛在的結(jié)構(gòu)和功能材料，正受到越來越多的關(guān)注。其中，采用非晶磁性合金材料作為芯體的傳感器具有靈敏度高、頻響好、功耗低和直流測量穩(wěn)定性好等特點，而鐵基磁致伸縮非晶合金傳感器除了上述優(yōu)點外，還可以測量物體位置的瞬間微小變化，因而可用于微位移和液面高度等的測控。但是傳統(tǒng)鐵基非晶合金飽和磁致伸縮低（小于40×10-6），且受非晶形成能力的影響，只能制備出帶材和絲材，應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。
    中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所沈?qū)汖堈n題組通過大量實驗研究，選擇合適的鐵基非晶合金體系和適量的稀土元素摻雜，成功探索發(fā)現(xiàn)具有大非晶形成能力和高飽和磁致伸縮的鐵磁性塊體非晶合金。該合金可制備出直徑為4毫米的非晶合金棒材，其飽和磁致伸縮系數(shù)達到65×10-6，超過了任何已知鐵基非晶合金所具有的*大磁致伸縮值。此外，該鐵基塊體非晶合金體系具有100 K的大過冷液相區(qū)，因此可在該溫度區(qū)間內(nèi)像塑料一樣進行形狀復(fù)雜的超塑性加工。同時，該鐵磁性塊體非晶合金體系還具有0.65-0.86 T的飽和磁感應(yīng)強度，超過7000的初始磁導(dǎo)率，以及3800-4000 MPa的超高強度。其優(yōu)良的綜合性能使之有望成為磁致伸縮傳感器芯體材料。
    相關(guān)結(jié)果發(fā)表在AIP ADVANCES 1, 042110 (2011)上，（詳細內(nèi)容參見http://aipadvances.aip.org/resource/1/aaidbi/v1/i4/p042110_s1） ，申請了中國發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01010260501.5），并已被列入工信部新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點產(chǎn)品目錄（產(chǎn)品編號：388，產(chǎn)品名稱：其他高性能磁致伸縮材料）。相關(guān)內(nèi)容還應(yīng)邀分別在2011年韓國物理學(xué)會春季年會（4. 13-15，2011, 大邱，韓國）、2011年國際先進材料制造與加工會議（THERMEC’2011, 8. 1-5, 2011, 魁北克，加拿大）上作了邀請報告，在2011年歐洲材料年會（EUROMAT 2011, 9. 12-15, 2011, Montpellier, 法國）上作了亮點報告（Highlight Report）。
    該研究得到國家863計劃（2007AA03Z102）、國家杰出青年科學(xué)基金（50825103）、以及中科院項目百人計劃（KGCX-2-YW-803）的支持。