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钴基玻璃包裹丝软磁性能的优化研究

作　者: 杨其燕
导　师: 赵振杰
学　校: 华东师范大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 巨磁阻抗玻璃包裹丝软磁性能
分类号: O482.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
引　用: 1次
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内容摘要

巨磁阻抗(Giant Magnetoimpedance,简称GMI)效应灵敏度高、响应快,在磁记录和磁传感等方面有着广泛的应用前景。当今,传感器正朝着高灵敏度和小型化方向发展,具有GMI效应的玻璃包裹丝作为磁敏传感器的敏感元件用途广泛。本文介绍了巨磁阻抗效应、软磁性能与磁致伸缩系数的有关知识,简要回顾了玻璃包裹丝的研究状况,然后描述了高频感应加热熔融快淬法制备钴基玻璃包裹丝的过程,并研究了细丝的几何尺寸、退火工艺等对巨磁阻抗效应和软磁性能的影响。论文的主要研究内容如下：1.几何尺寸上(不同长度：0.1～8 cm,不同直径：20～50μm)(1)玻璃包裹丝越短,GMI效应越差。(2)通过测量磁滞回线,得出越短的丝软磁性能越差,具体体现在磁导率越小矫顽力越高。随包裹丝直径的增大,GMI和磁场灵敏度均出现先增大后减小的现象。包裹丝总直径为29μm时,阻抗比最大为565%,此时磁场灵敏度最高为252%/Oe。2.退火处理(不同电流密度：0～2.0×108 A/m2,不同退火时间：0～20 min,不同外加应力：0～500 MPa)(1)不同密度的退火处理,可相应改变包裹丝内部环向结构的比例。电流退火时间不同,包裹丝内部的晶化程度不同,进而影响GMI效应。外加应力可以获得更多的环向结构,但也会引起大的环向各向异性。(2)GMI效应大的包裹丝,其磁场灵敏度ζ不一定高。只有当GMI效应和环向各向异性匹配关系最佳时,才能得到最高的ζ。(3)退火电流密度过大、退火时间过长,都会使得包裹丝发生晶化,产生较大矫顽力。外加应力太大会使包裹丝内部析出片状颗粒,软磁性能变差。本文得出,直径为25μm/29μm、长度为2 cm、电流退火密度为1.2×108A/m2、退火时间为10 min、无外加应力时的包裹丝横截面颗粒较小且较为均匀,丝内部磁结构倾向于环向,矫顽力小,软磁性能最佳。此时,其磁场灵敏度ζ最大为602%/Oe。

全文目录

论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-25
  1.1 引言  10-11
  1.2 巨磁阻抗效应  11-17
  1.3 玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的研究现状  17-21
  1.4 巨磁阻抗效应的应用  21-24
  1.5 本文研究的目的和内容  24-25
第二章玻璃包裹丝的制备和测试表征  25-32
  2.1 玻璃包裹丝的制备方法及装置  25-28
  2.2 样品的处理  28-29
  2.3 样品的表征  29-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章几何尺寸上优化钴基玻璃包裹丝软磁性能  32-41
  3.1 不同长度玻璃包裹丝的GMI效应及软磁性能  32-34
  3.2 不同直径比玻璃包裹丝的磁场灵敏度  34-39
  3.3 优化后玻璃包裹丝的表征  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章退火处理优化钴基玻璃包裹丝软磁性能  41-57
  4.1 不同电流密度退火对玻璃包裹丝软磁性能的影响  41-46
  4.2 不同退火时间对玻璃包裹丝软磁性能的影响  46-50
  4.3 不同应力退火对玻璃包裹丝软磁性能的影响  50-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章总结与展望  57-60
  5.1 全文总结  57-58
  5.2 本文创新点  58
  5.3 展望  58-60
参考文献  60-64
攻读硕士学期间发表的论文  64-65
后记  65-66

钴基玻璃包裹丝软磁性能的优化研究

内容摘要

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