金屬軟磁材料是一類(lèi)具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的材料，廣泛用于需要高效磁性能的應(yīng)用場(chǎng)合，如變壓器、電感器、磁傳感器、天線和無(wú)線充電設(shè)備等電子元器件。不過(guò)，在AI人工智能飛速發(fā)展的今天，為滿足更高的算力需求，電子元器件在朝著高頻化、小型化和大電流方向發(fā)展，傳統(tǒng)軟磁合金粉末逐漸不能滿足性能要求，因此亟需發(fā)展新型高性能軟磁材料。

非晶合金是利用液態(tài)的金屬快速冷卻固化而得到的一種具有短程有序、長(zhǎng)程無(wú)序的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)特征的金屬材料，固態(tài)時(shí)其原子的三維空間呈拓?fù)錈o(wú)序排列，因此與傳統(tǒng)的軟磁材料（如硅鋼、鐵氧體）相比，非晶材料具有更優(yōu)異的高頻磁導(dǎo)率、較低的能量損耗，并可以在一定溫度范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，被認(rèn)為是最有前途的下一代軟磁材料，對(duì)實(shí)現(xiàn)高頻電子器件以及高速電機(jī)的高效率、小體積和大功率的優(yōu)勢(shì)起著至關(guān)重要的作用。

傳統(tǒng)金屬材料與非晶合金材料的原子結(jié)構(gòu)區(qū)別（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

非晶納米晶粉末的使用性能與其成分設(shè)計(jì)有密切的聯(lián)系，經(jīng)典的鐵基非晶納米晶軟磁合金粉末通常由四類(lèi)不可或缺的元素組成，分別為鐵磁性元素(Fe，Co，Ni）、類(lèi)金屬元素（Si，B，P，C）、形核激發(fā)性元素（Cu等）和抑制擴(kuò)散性元素（Nb，Mo等）。適當(dāng)增加磁性元素的占比是提高軟磁合金B_s最為直接、有效的方法。類(lèi)金屬元素是保證前驅(qū)體能形成非晶合金的必要元素，也因此被稱(chēng)為非晶形成能力元素。微合金化Si和C元素可以進(jìn)一步提高前驅(qū)體合金的GFA和加工工藝性。形核激發(fā)性元素主要指Cu元素，微合金化少量Cu元素對(duì)合金的GFA具有一定的增強(qiáng)作用。同時(shí)，在隨后的熱處理過(guò)程中作為α-Fe的異質(zhì)形核位點(diǎn)，誘導(dǎo)α-Fe納米晶的析出。抑制擴(kuò)散型元素主要指大原子半徑的Nb、Mo等元素，不僅對(duì)合金的GFA具有很好的促進(jìn)作用，而且在納米晶化過(guò)程中有利于獲得均勻細(xì)小的納米晶和優(yōu)異的軟磁性能。

除了成分設(shè)計(jì)以外，非晶納米晶粉末的形貌也對(duì)電子器件有很大影響。目前非晶納米晶粉末可利用帶材直接機(jī)械破碎，也可利用霧化法制備。其中，帶材破碎粉末雖然制備方式簡(jiǎn)單，但通常存在粒徑分布不均、形貌不規(guī)則且邊緣尖銳的缺點(diǎn)，不僅影響粉末后續(xù)包覆，而且容易刺破線包，因此市場(chǎng)上很難將破碎非晶納米晶粉末用于電子領(lǐng)域。而霧化法則是將一定成分配比的合金熔融，利用高壓氣流使液態(tài)金屬?gòu)膰娮熘袊姵?，通過(guò)氬氣等惰性氣體（氣霧化法）或者水（水霧化法）作為霧化介質(zhì)，可使金屬液滴冷卻而形成流動(dòng)性好、粒度分布均勻、氧含量低、有利于包覆的高球形度磁粉，有利于提高材料的磁性能和穩(wěn)定性，是高功率電子器件用非晶納米晶粉末制備的優(yōu)選方法。

值得注意的是，在霧化法制備非晶粉末的過(guò)程中，各項(xiàng)霧化工藝參數(shù)的調(diào)控對(duì)于非晶納米晶粉芯的性能調(diào)控十分關(guān)鍵。因此，10月22-23日，粉體圈特別邀請(qǐng)寧波磁性材料應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司的技術(shù)總監(jiān)池強(qiáng)先生分享報(bào)告《先進(jìn)金屬軟磁功能材料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用技術(shù)》，屆時(shí)他將重點(diǎn)介紹微細(xì)球狀非晶粉末的制備以及高性能非晶納米晶粉芯的性能調(diào)控。內(nèi)容包括：

（1）新型制備技術(shù)的開(kāi)發(fā)和霧化工藝參數(shù)的優(yōu)化。

（2）探討了通過(guò)絕緣包覆設(shè)計(jì)、合金成分調(diào)整、熱處理工藝優(yōu)化、微觀結(jié)構(gòu)控制等手段進(jìn)一步改善非晶納米晶軟磁粉末磁粉芯的性能以及對(duì)非晶納米晶結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用，為開(kāi)發(fā)高性能的軟磁粉末提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

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報(bào)告人介紹

池強(qiáng)，寧波磁性材料應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司技術(shù)總監(jiān)，主要從事方向包括：微細(xì)金屬軟磁粉末制備技術(shù)；金屬軟磁復(fù)合材料的制備及應(yīng)用技術(shù)，參與多款新型高性能金屬功能粉體材料及器件開(kāi)發(fā)工作。參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)、浙江省“鏈主”企業(yè)聯(lián)合制項(xiàng)目、寧波市科技創(chuàng)新2025重大專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家、省、市級(jí)科研項(xiàng)目5項(xiàng)，參與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《非晶軟磁合金粉末》編制，發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文10余篇，申報(bào)專(zhuān)利13項(xiàng)，授權(quán)5項(xiàng)。

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