CN102290184A - 用于电子器件监视的磁声标识器的非晶软磁合金带及其检测方法 - Google Patents

用于电子器件监视的磁声标识器的非晶软磁合金带及其检测方法 Download PDF

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CN102290184A CN 201110112307 CN201110112307A CN102290184A CN 102290184 A CN102290184 A CN 102290184A CN 201110112307 CN201110112307 CN 201110112307 CN 201110112307 A CN201110112307 A CN 201110112307A CN 102290184 A CN102290184 A CN 102290184A
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郭祥林
董德熙
赵方灏
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Abstract

本发明提供一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带，所述合金的非晶化率大于80％；所述合金带的淬态的磁滞回线的剩余磁感应强度与饱和磁感应强度之比Br/Bs大于0.8。本发明提出了对作为防盗标识器用的淬态带材2826MB等的质检方法和参考标准，用于防盗标识器的制造厂和2826MB非晶软磁合金带的生产厂，对2826MB带材及其他带材进行质检，可提高产品合格率、降低成本。

Description

用于电子器件监视的磁声标识器的非晶软磁合金带及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种用于电子器件监视的磁声标识器的非晶软磁合金带及其检测方法。
背景技术
电子器件监视用磁声标识器，是用于防盗系统的标识器，简称为磁条。磁条是由两种磁性材料所组成的，其中一种是具有高导磁率和磁性伸缩性能的非晶软磁材料，另一种是半硬磁材料。
非晶软磁材料部分一股采用厚度为28～35μm，宽度为6mm的条带，该带材是在晶化温度以下同时进行横向磁场处理和张力退火处理，使其形成恒导磁，其磁化曲线(B-H特性曲线)如图1所示。
半硬磁材料也称偏磁材料，是一种剩磁Br要求达到600Gs，而矫顽力Hc又较小的材料，一股Hc＞5Oe，带材的厚度为50μm。
通常是将2片长37mm的软磁材料1和1片长31mm的半硬磁材料2靠在一起，封装在外盒内制成标识器，如图2所示。
这样当半硬磁材料被充磁时，半硬磁材料的磁场就会磁化软磁材料。根据设计要求，软磁材料达到一定的共振频率，如58kHz。而由于半硬磁材料对软磁材料的磁化，就给软磁材料施加一个偏磁场H0，使软磁材料接近饱和状态，如图3所示。
当货品贴有标识器进入问讯区时，由于问讯区发出的磁场频率与被磁化的软磁材料共振频率相同，所以在问询区的磁场作用下，软磁材料产生了磁滞伸缩而引起共振，并发出声音被监视系统接收。另外在偏磁场的作用下，软磁材料产生了偶次谐波，也被监视器接收发出报警。当然，如果收银员使半硬磁材料去磁后的货品进入问询区，监视器就不会被报警。
由上所述可知，制成防盗条标识器的主要功能材料是高导磁非晶软磁合金。
适用于防盗标识器标签的软磁合金有如下成分：Fe40Ni38Mo4B18(2826MB)，Fe32Co18Ni32B18，Fe26Ni45Co11Si1B17，Fe37Ni41Mo4B18，Fe27Co15Ni39B16Si3，这些合金的特点是在其再结晶温度以下施加张力，进行横磁处理，就可以得到恒导磁效果。
由于2826MB不含Co，相对比较经济，所以制作防盗标识器软磁合金使用的比较多，但美国和国内的标识器标签的制造厂均发现，使用2826MB制作标识器标签的软磁材料，有的批次不能使用，即制作的标识器标签在正常使用下不能发出声磁信号，到目前为止还找不出具体原因，除对该材料的成分有一定的要求外，目前对其磁性能还提不出具体的要求，所以该问题一直困扰标识器标签软磁合金的生产厂和其用户，因此该问题是本领域急待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带，提出对作为防盗标识器用的淬态带材2826MB等的质检方法和参考标准，用于防盗标识器的制造厂和2826MB非晶软磁合金带的生产厂，对2826MB带材及其他带材进行质检，提高产品合格率、降低成本。
本发明的技术方案是：
一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带，所述合金的非晶化率大于80％；
一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带的检测方法，所述合金带的淬态的磁滞回线的剩余磁感应强度与饱和磁感应强度之比Br/Bs大于0.8。
本发明的提出了对作为防盗标识器用的淬态带材2826MB等的质检方法和参考标准，用于防盗标识器的制造厂和2826MB非晶软磁合金带的生产厂，对2826MB带材及其他带材进行质检，可提高产品合格率、降低成本。
附图说明
图1EAS商品电子防盗系统标识器软磁材料B-H特性曲线
图2EAS磁力标识器(防盗条)的结构
图3防盗条磁工作原理图
图4非晶带生产过程示意图
图5对比例淬态的静态磁滞回线
图6对比例淬态的x线图谱
图7对比例400℃退火的静态磁滞回线
图8对比例线衍射图谱
图9实施例1淬态的静态磁滞回线
图10实施例1淬态x线图谱
图12实施例1退火态x线图谱
图13实施例2淬态的静态磁滞回线
图14实施例2淬态x线图谱
图15实施例2退火态的静态磁滞回线
图16实施例3淬态的静态磁滞回线
图17实施例3x线衍射图谱
图18试样尺寸示意图
具体实施方式
为了使软磁合金带具有图1的恒导磁磁化曲线，软磁合金带使用时的热处理工艺如下：
步进式/连续式热处理炉长2.4m，加热区长为1.8m，并分两段，高温区390℃，低温区为275℃。在低温段加横向磁场10000e，加张力80～150兆帕，带材移动速度15～50m/min。
2826MB合金的晶化温度为410℃，以上实施的热处理工艺说明2826MB热处理后还是保持非晶态的即淬态，所以要求2826MB的磁性能，是淬态的磁性能才有意义。
防盗标识器标签的非晶合金的制造方法如下：
参见图4，将原材料钼铁(MoFe)，Mo的含量约65～66％，硼铁(BFe)，B的含量约17～20％和工业纯铁，工业硅，电解钴，按照标准成份要求进行配料。首先采用真空感应炉冶炼制备母合金，再把母合金装入非真空感应炉1中重熔，当钢液温度达1380～1400℃时通过喷嘴注入到以20～30m/s的线速度旋转的铜锟2上，以≥106℃/S冷速制成20～35μm非晶带3。
制作
制作防盗标识器的非晶带其静态磁滞回线Br/Bs反应了带材的非晶化率，即带材的非晶化率越高，其Br/Bs越大。设定带材百分之百非晶化率时Br/Bs＝1，那么Br/Bs＝0.95时，认定其非晶化率约为95％，如Br/Bs＝0.2557(图11)，认定其非晶化率仅为26％。
本发明提供一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带，所述合金带的静态磁滞回线剩余磁感应强度与饱和磁感应强度之比Br/Bs大于0.8，即其中非晶化率大于80％。
实施例中各参数含义如下：
测量结果
μm最大导磁率
Bs饱和磁感应强度
Br剩余磁感应强度
Hc矫顽力
Br/Bs矩形比
测试条件
Hi初始磁场
Hj测试磁场步进间隔
Hs最大测试磁场
dB/dt测试采样间隔
R.T.测试环境温度
试样参数
Type类型
Le磁路长度
Ae截面积
De比重
Mass质量
Coil线圈，N匝数
式样尺寸
A测试样品环外径
B测试样品环内径
C测试样品环高度，即带材宽度
实施例1：防盗标识器性能较好的2826MB非晶带
1)合金成分：Fe37Ni41Mo4B18
2)合金的淬态的静态磁滞回线：如图9所示，其中Br/Bs＝0.8285。
图中
测量结果
μm：未测试
Bs：0.4456T
4456Gs
Br：0.3692T
3692Gs
Hc：4.219A/m
0.05302Oe
Br/Bs：0.8285
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：799.9A/m
dB/dt：0.1T/s
R.T.：20℃
试样参数
Le：36.28mm
Ae：10.72mm2
De：7.2g/cm2
Mass：2.8：g
Coil：N1＝5，N2＝1
式样尺寸(单位：mm)
A＝13.58
B＝9.9
C＝6.1
3)淬态x线图谱：如图10所示，显示没有晶化峰，即没有晶化相。
4)退火态的磁滞回线，如图11所示，是该带材经400℃热处理后的静态软磁回线，其中Br/Bs＝0.2557。
图中
测量结果
μm：未测试
Bs：0.7735T
7735Gs
Br：0.1978T
1978Gs
Hc：1.406A/m
0.01767Oe
Br/Bs：0.2557
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：799.8A/m
dB/dt：0.1T/s
R.T.：20℃
试样参数
Le：36.28mm
Ae：10.72mm2
De：7.2g/cm2
Mass：2.8g
Coil：N1＝5，N2＝1
式样尺寸(单位：mm)
A＝13.58
B＝9.9
C＝6.1
5)退火态x线图谱，如图12所示，显示有三个晶化峰存在。
实施例2：防盗标识器性能优良的含Co的非晶带
1)成分Fe27Co15Ni39B16Si3
2)淬态的静态磁滞回线，如图13所示，其中Br/Bs＝0.9512。
图中
测量结果
μm：0mH/m
0k
Bs：0.8806T
8806Gs
Br：0.8376T
8376Gs
Hc：173.7A/m
2.183Oe
Br/Bs：0.9512
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：801.3A/m
dB/dt：0.03333T/s
R.T.：25℃
试样参数
Le：3628mm
Ae：15.62mm2
De：83.01g/cm2
Mass：5.1g
Coil：N1＝10，N2＝4
式样尺寸(单位：mm)
A＝16.4
B＝10
C＝6
3)淬态x线图谱，如图14所示，显示没有晶化峰的存在。
4)退火态的磁滞回线，如图15所示，上述带材经400℃热处理后的静态磁滞回线，其中Br/Bs＝0.7844。
图中
测量结果
μm：0.544mH/m
0.4329k
Bs：0.6198T
6198Gs
Br：0.4862T
4862Gs
Hc：7.353A/m
0.0924Oe
Br/Bs：0.7844
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：800.5A/m
dB/dt：0.03333T/s
R.T.：25℃
试样参数
Le：36.28mm
Ae：15.62mm2
Sx：83.01％
Mass：5.1g
Coil：N1＝10，N2＝4
式样尺寸(单位：mm)
A＝16.4
B＝10
C＝6
由于Fe27Co15Ni39B16Si13的结晶温度为430℃，所以400℃热处理，晶化相少于2826MB，又因2826MB的结晶温度为410℃，所以2826MB 400℃退火晶化相较多。
实施例3：防盗标识器性能优良的非晶带
1)非晶带的成分：Fe40.5Ni37Mo4B18.5
2)静态磁滞回线，如图16所示，显示其Br/Bs＝0.948
图中
测量结果
μm：507.2mH/m
403.6k
Bs：0.4114T
4114Gs
Br：0.39T
3900Gs
Hc：4.025A/m
0.05058Oe
Br/Bs：0.948
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：799.4A/m
dB/dt：0T/s
R.T.：20℃
试样参数
Le：36.28mm
Ae：9.771mm2
De：7.9g/cm2
Mass：2.8g
Coil：N1＝5，N2＝1
式样尺寸(单位：mm)
A＝13.58
B＝9.9
C＝6.1
3)x线衍射图谱，如图17所示，显示无晶化相非晶态。
上述实施例1、2、3的非晶带制作防盗标识器标签经检验性能良好。
非晶带的非晶化率与其成分有关，如成分中含有的非晶化元素Si、B、Mo，其冷却速度、表面粗糙度这些因素有关，这些因素在生产中是变化的。
以上实例说明了适合制作防盗标识器的非晶软磁带材的静态磁滞回线Br/Bs必须大于0.8，即其中非晶化率必须大于80％，这是制作标识器标签的软磁非晶带的必要条件。
对比例：防盗标识器不能发出声磁信息的2826MB带
1)成分：Fe42Ni37Mo4B17
2)淬态的静态磁滞回线，如图5所示，剩余磁感应强度与饱和磁感应强度之比Br/Bs＝0.7476。
图中：
测量结果
μm：54.14mH/m
43.08k
Pu：13.64J/m2
Bs：0.5084T
5084Gs
Br：0.3801T
3801Gs
Hc：6.002A/m
0.07542Oe
Br/Bs：0.7476
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：800.3A/m
dB/dt：0T/s
R.T.：10℃
试样参数
Le：51.69mm
Ae：16.58mm2
De：7.2g/cm2
Mass：6.17g
Coil：N1＝10，N2＝4
式样尺寸(单位：mm)
A＝20
B＝13.7
C＝6
3)淬态x线图谱，图6，显示该带材有晶化相析出
4)400℃退火静态磁滞回线，如图7所示，该带材经400℃热处理的静态磁滞回线，其中Br/Bs＝0.2474。
图中：
测量结果
μm：114.7mH/m
91.28k
Bs：0.8772T
8772Gs
Br：0.217T
2170Gs
Hc：2.941A/m
0.03696Oe
Br/Bs：02474
测试条件
Hi：0.08A/m
Hj：0.6A/m
Hs：798.9A/m
dB/dt：0T/s
R.T.：20℃
试样参数
Le：51.32mm
Ae：15.24mm2
De：7.9g/cm2
Mass：6.18g
Coil：N1＝5，N2＝1
式样尺寸(单位：mm)
A＝19.36
B＝13.91
C＝6.07
5)x线衍射图谱，图8，显示有几个晶化峰出现，表明带材中有一个或几个晶相析出，也说明Br/Bs越低，晶化相就越多。

Claims (2)

1.一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带，其特征在于所述合金的非晶化率大于80％。
2.一种用于电子器件监视的磁声标识器非晶软磁合金带的检测方法，其特征在于所述合金带的淬态的磁滞回线的剩余磁感应强度与饱和磁感应强度之比Br/Bs大于0.8。
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