CN104376950A - 一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法。该磁芯由铁基合金制成，所述铁基合金的分子式为Fe_aCu_bNb_cSi_dB_eM_fX_g，其中M是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X是元素C、Ge、P以及杂质中的至少一种。本发明磁芯的制备方法是将非晶合金薄带进行热处理的同时沿带材长度方向施加张应力；然后将带材卷绕制成一定尺寸的磁芯；该方法可根据不同成分和最终性能要求，通过调整热处理过程中张力的大小以及温度值等工艺参数，来调节晶化过程中带材中的磁畴结构和分布，获得具有恒导磁性能，并且磁导率在直流及交流时高度可调的磁芯。该磁芯在直流条件下采用模拟冲击法测试相对初始磁导率为50至2000。

Description

一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种恒导磁磁芯，具体涉及一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法，即具有恒定相对磁导率，磁导率针对交流和直流分量具有高度可调制性的Fe基纳米晶磁芯及其制备方法，以及这种磁芯在抗直流电流互感器和电流补偿扼流圈中的应用。

背景技术

在电流互感器和电流补偿扼流圈中，要求应用的磁芯其磁导率对交流和直流分量有高度的可调制性。其中，针对如电子式智能电表、变频空调等电力电子技术的发展，要求其电路中应用的电流互感器具有较强的抗直流分量和抑制非对称电流的能力，对应其中磁芯的要求为具有恒定的磁导率和强的抗饱和能力。

已知的电流互感器铁芯由非晶或纳米晶合金带材制成，电流补偿的去干扰扼流圈铁芯由铁氧体及非晶或纳米晶合金制成，扼流圈的电感与线圈匝数、铁芯截面积及磁芯的相对磁导率有关。

在供电用电的线路中电流相差悬殊，从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。微型电流互感器在额定工作电流下一次绕组电流I₁与二次绕组I₂的电流之比叫电流互感器额定电流比，也叫电流互感器的额定变比，用K_n表示。

K_n＝I₁/I₂

微型电流互感器实际工作时一次绕组电流I₁与二次绕组I₂的电流比，叫实际电流比K。

工作时，互感器一次绕组与限流电阻R串联接被测电压，二次输出接运放进行I/V变换(或直接电阻采样)。此时一次电流为I₁＝U/(R+r)，二次电流I₂＝I₁/K_n，其中r为一次绕组内阻，K_n为额定电流比。

电流互感器原边电流在一定范围内变动,一般规定为10～120％I₁，副边电流应按比例变化，而且原、副边电流应该同相位。但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差，分别称为比差和角差。

比差为经折算后的二次电流与一次电流量值大小之差对后者之比，即

$f_I=\frac{K_N{I}_2-I_1}{I_1}\×100\%$

f_U为电压互感器的比差，f_I为电流互感器的比差。当K_nI₂>I₁时，比差为正，反之为负。

角差为二次电流与一次电流相位的差值，即

工业用途中能量计量的电流互感器用于间接的工作，有专用的初级电流互感器连接在电流输入端之前，因此这些电流互感器的磁芯往往由具有高导磁率的材料制成。但这些电流互感器不适合在工业小型设备中使用，因为这种情况下一般没有连接在输入端前的初级电流互感器，工作电流强度常达100A或更高，在这种条件下，以高导磁率材料为磁芯的电流互感器将可能因达到饱和而失效，造成电路的不安全性。

针对这种电流互感器，将有空气隙的铁氧体壳式铁芯用作磁芯，该铁氧体壳式铁芯具有与一次电流成函数关系的令人满意的线性，满足国际标准IEC62053系列对此的规定，满足精度等级1或2％的电子能量计数器针对双极零对称正弦电流所给出的最大可测量的有效值I_max必须能够测量具有最大附加误差3或6％的、单极半波整流的正弦电流的最大幅度，该幅度的数值等于最大有效值的数值。但由于铁氧体的饱和磁感相对较低，因而需要体积较大的磁芯，以使电流互感器在整个电流范围内高线性的情况下达到最大可测量的初级电流，此外，铁氧体的磁导率还与温度密切相关。

以FINEMET合金为基础，加入一定量的Ni和/或Co替代Fe，这些Fe基的纳米晶合金，通过从液相急冷至固相制成非晶态合金，再通过加有横向磁场的热处理使之微晶化产生纳米晶的晶化相，获得较低的磁导率，从而获得具有较好抗直流分量能力的磁芯。这种成分的纳米晶合金带材在制备过程中，经常由于钢液流动性不足而影响带材的连续化制备；或通过提高钢液温度增加钢液流动性，但由于过热度过大而造成制备态的带材脆性大，使用性差。

因此，一种实现技术上优化的可能性是应用具有比较低磁导率(50...2000)的纳米晶软磁合金制成的磁芯的电流互感器。该磁导率在改变调制时具有很好地稳定性，确保相位误差在整个要传输的电流范围上都具有很高的线性。同时，低的磁导率值使磁芯在传输电流中存在直流分量时避免饱和。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种铁基恒导磁纳米晶磁芯。

本发明的目的之二在于提供一种上述磁芯的制备方法，该方法是对现有技术的改进，处理方式简便，制备的磁芯具有恒定的磁导率，并且针对交流和直流分量具有高的可调制性，抗饱和能力强。

一种铁基恒导磁纳米晶磁芯，所述磁芯由铁基合金制成，所述铁基合金的分子式为Fe_aCu_bNb_cSi_dB_eM_fX_g，其中M是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X是元素C、Ge、P以及杂质元素(即市面上通用的杂质元素)中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g分别表示所述铁基合金中相应元素的原子百分比含量，且a、b、c、d、e、f、g满足以下条件：0.5≤b≤2；1≤c≤5；7≤d≤18；5≤e≤15；0≤f≤2；0≤g≤0.5；a＝100-b-c-d-e-f-g；所述磁芯的微观组织为纳米晶，其中至少50％由平均晶粒尺寸不大于50nm细晶体颗粒组成。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述铁基合金中各元素的原子百分比含量如下：0.5≤b≤1.5；2≤c≤4；11≤d≤18；5≤e≤10；0.5≤f≤1.5；0≤g≤0.5。更优选，d+e≤25。

非晶形成元素Si、B，铁基纳米晶软磁合金一般都是在非晶态合金基础上，通过合适的晶化退火使其形成纳米晶材料，因而非晶化元素是基本组成元素，特别是B元素，其原子半径较小，外层电子多，非常有利于形成非晶态合金，Si也是重要的非晶化元素，在本发明中，含Si量高于18at％将使合金的饱和磁化强度降低，而含Si量低于7at％则不易形成非晶态，同时，Si元素还是α-Fe(Si)纳米晶相的构成元素；

纳米晶形成元素Cu、Nb，晶化时Cu首先与Fe分离，形成该金属元素的富集区，为纳米晶化起形核作用，Nb元素扩散缓慢，主要作用是阻碍α-Fe晶粒的长大，从而保证晶粒尺寸在纳米量级，Cu、Nb含量的控制对于保持磁芯的微观组织结构非常重要；

M元素的添加特别是Gr元素会提高合金的第一次晶化温度，从而降低了两次晶化温度间的差距。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯由厚度为20-22μm的合金带材卷绕而成。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯的相对初始磁导率μ_i为50～2000。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯的矫顽力磁场强度H_c的值小于20Am^-1。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯的各向异性场H_k为500Am^-1～6000Am^-1。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯的剩磁比小于0.1。

在上述磁芯中，作为一种优选实施方式，所述磁芯为封闭的、无空气隙的环形铁芯、椭圆铁芯或矩形铁芯。

一种上述磁芯的制备方法，包括如下操作步骤：

步骤一，采用单辊急冷法将上述组分的铁基合金的熔体制备成淬态非晶合金薄带；

步骤二，首先按照产品需要将步骤一得到的所述薄带进行定宽辊剪，然后将薄带材升温至第一次晶化温度以上进行热处理，同时在整个热处理的过程中沿所述薄带材长度方向施加张应力，张力热处理后冷却至室温；

步骤三，按照尺寸要求，将经步骤二张力热处理后的带材卷绕成规定尺寸和形状的磁芯；其中，所述磁芯的微观组织为纳米晶，其中至少50％由平均晶粒尺寸不大于50nm细晶体颗粒组成。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤一中，所述铁基合金的熔体是按照所述铁基合金的各组分的配比将原料进行熔炼、重熔后得到的。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤二中，所述热处理的温度为550℃～700℃，所述热处理的保温时间为5-150s；更优选地，所述热处理的保温时间为10～80s。

热处理温度的选取根据材料的晶化温度而定，一般应高于DSC分析检测结果中的第一个晶化峰温度，优选至少应高于第一次晶化温度30℃，更具体为550℃～700℃(比如560℃、580℃、620℃、650℃、670℃、690℃)，从量产的情况以及实际的热处理效果看，热处理的时间应该为5s-150s(比如5s、10s、20s、40s、60s、80s、90s、120s、140s)，优化的保温时间为10～80s。保温的同时，沿带材的长度方向(即带轴方向)施加合大小适的张应力。通过该热处理可得到具有良好线性度磁滞回线的磁芯，制成相位差和相对误差较小的电流互感器及抗饱和能力优良、低损耗的电流补偿扼流圈。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤二中，所述张应力的大小为5-1000MPa；更优选所述张应力为5-500MPa；最优选所述张应力为50-300MPa。

一般张应力大小的选择由所需的磁芯磁导率决定，张应力最低不低于5MPa，最高不超过1000MPa，比如可以为10MPa、20MPa、70MPa、120MPa、150MPa、210MPa、280MPa、320MPa、380MPa、420MPa、470MPa、500MPa、510MPa、550MPa、600MPa、650MPa、720MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、990MPa；附图1中给出了合金Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇制成的磁芯的磁导率与张力值的对应关系。在本发明中，优选热处理过程中的张应力(以下简称为张力)大小为5-500MPa，更优选张力为50-300MPa。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤一中，所述非晶合金薄带的厚度为20-22μm。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述制备方法还包括所述磁芯的后处理步骤，具体如下：在张力热处理后的带材卷绕的磁芯的表层喷涂一层不渗透至磁芯内部的有机粘结材料防护层；或者采用软弹性反应粘结材料和/或软塑性不反应粘结材料将张力热处理后的带材卷绕的磁芯固定于护盒中。

详细地说，磁芯的后处理为：为防止磁芯的性能发生恶化，将张力热处理后的带材卷绕的磁芯放置入不施加应力的绝缘性盒子即护盒里，为使磁芯在使用过程中不会发生晃动甚至撞击而导致的破碎，在装盒过程中，可在磁芯两面分别涂制适量软弹性反应粘结材料和/或软塑性不反应粘结材料(比如高分子有机物类可固化膏状或半固体状胶等本领域常用粘结材料)进行粘结。针对小尺寸磁芯，也可在磁芯表层喷涂一层有机粘结材料(比如酚醛树脂)作为防护层，烘干固化，并确保不使胶体渗入带材之间。在磁芯装盒或涂层后，按照使用要求，在磁芯上绕制初级和次级线圈即可制成电流互感器，或绕制两个到多个同匝线圈即可制成电流补偿扼流圈。

一种包含上述磁芯的电子器件。

在上述电子器件中，所述电子器件优选为电流互感器，所述电流互感器可用于检测正弦半波交流电流；或者，所述电子器件优选为电流补偿扼流圈，所述电流补偿扼流圈在500mT/20kHz条件下损耗值小于50W/kg。

本发明磁芯的制备方法可根据不同成分和最终性能要求，通过调整热处理过程中张应力的大小，来调节晶化过程中带材中的磁畴结构和分布，从而获得具有相应地恒导磁性能的磁芯。

本发明的方法制造的恒导磁纳米晶磁芯在直流条件下采用模拟冲击法测试相对初始磁导率μ_i为50～2000，在8000Am^-1磁场下的磁通密度B₈₀₀₀大于1.1T，矩形比(即剩磁比)B_r/B_s小于0.1。矫顽力磁场强度H_c的值小于20Am^{- 1}。磁芯的抗饱和能力可以由各向异性场H_k的大小判定，H_k的大小等于磁滞回线第一象限拐点处对应的磁场大小，本发明中的方法制备的磁芯的各向异性场H_k值为500Am^-1～6000Am^-1。本发明中制备的Fe基纳米晶合金的矩形比B_r/B₈₀₀₀小于10％，优选的矩形比B_r/B₈₀₀₀小于5％。基于上述性能，本发明中的方法制备的电流互感器、电流补偿扼流圈磁芯具有抗饱和能力强，磁滞回线线性度高，矫顽力低等特点，在具有直流偏置条件下可正常工作。采用此种磁芯制备的电流互感器，有较低的相位差和相对误差。

本发明的磁芯的磁滞回线是很线性的，具有较低的剩余磁通密度、矫顽力以及不易饱且较大的各向异性场H_k，用于电流互感器，可以对半波正弦交流电流进行准确的测量。该磁芯还可用于电流补偿扼流圈，该电流补偿扼流圈具有强抗饱和能力，在500mT/20kHz条件下损耗值小于50W/kg。另外，与现有的含Co和/或Ni的纳米晶合金相比，本方法制备的磁芯更容易制备、矫顽力低、耐蚀性和热稳定性强、生产过程简便快捷等特点。最后，本发明磁芯主要由一些廉价的合金元素构成，且热处理工艺过程简单，因此成本低廉。

附图说明

图1示出了本发明的方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金磁芯的初始磁导率μ_i随热处理时施加的张力值变化的曲线图。

图2示出了本发明的方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金的各向异性场H_k随热处理时施加的张力值变化的曲线图。

图3示出了本发明的方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金磁芯的矫顽力H_c随热处理时施加的张力值变化的曲线图。

图4示出了本发明的方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金的矩形比B_r/B₈₀₀₀随热处理时施加的张力值变化的曲线图。

图5示出了本发明的方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金磁芯的直流磁滞回线随热处理时施加的张力值变化的曲线图。

图6示出了本发明方法制备的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金在不同张力值热处理后卷绕成的磁芯的损耗-频率曲线。

图7示出了Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇纳米晶合金经横磁热处理和张力热处理后的磁畴结构图，图7(a)是经横磁热处理后合金的磁畴结构；图7(b)是张力热处理后合金的磁畴结构。

图8示出了经本发明张力热处理后得到的合金带材的TEM分析图。

图9示出了经本发明张力热处理前后的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇合金带材的

XRD分析图。

图10示出了公知的电流互感器的等效电路图。

图11示出了公知的电流补偿扼流圈工作原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于此。

实施例1用于制备磁芯的合金为Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇

本实施例共进行6组试验，其中前四组(1-4)为本发明产品，后两组(5-6)为对比例。

制备方法如下：

(1)按照表1中各实验组合金的组分及原料配比将合金原料在1350℃条件下进行真空熔炼以制备出母合金锭；再将母合金锭放入真空感应炉进行二次熔炼；然后在氩气保护下，同时保持炉内压力恒定，使用单辊急冷法制成宽度尺寸为30mm，厚度为22μm的淬态非晶合金薄带，其中辊为铜辊，辊面线速度为25m/s；

(2)将薄带材辊剪成宽度为6mm的带材，各组的热处理条件参见表1，温度控制精确不超过±1℃，同时在热处理的整个过程中，第1-4组沿带材长度方向(即带轴方向)施加张应力(即SA)，各组试验张应力大小参见表1，张应力值控制精确不超过±1MPa，而第5-6组在横向磁场中进行热处理(即QF)，即磁场方向沿磁芯高度方向，磁场强度为25mT，热处理后将其空冷至室温；热处理后得到的带材厚度为22μm。

(3)将处理后的带材卷绕成环形磁芯，该磁芯的内径为17.8mm，外径为23.2mm。

本实施例得到的各组磁芯的直流性能数据参见表1。

表1各组磁芯的直流性能数据

下面结合附图对本实施例得到的合金磁芯进行说明。

图8是本实施例1-3张力热处理后得到的合金带材的TEM分析图；从图8中可以看出，经张力热处理后，合金带材已发生晶化，且平均晶粒尺寸小于50nm。

经过本发明张力热处理的合金带材已晶化，附图9给出了在本实施例1-3的张力热处理制度下处理后得到的合金带材的XRD分析图。从图9中可以看出，淬态合金带材的微观结构为非晶态，热处理后该合金带材已晶化。

图1-4分别为张力热处理后磁芯的相对初始磁导率μ_i、感生磁各向异性场H_k、矫顽力H_c、剩磁比B_r/B₈₀₀₀随热处理施加张力值的变化曲线，图5为不同张力大小热处理后磁芯的静态磁滞回线对比图；其中，图1、3-5采用模拟冲击法测试环形磁芯在磁场H_s＝8000A/m下的静态磁性能，图2中的H_k为磁滞回线在第一象限拐点处对应的磁场强度值；

从图1-5中可以看出，随着热处理时所加张力的增大，合金中感生磁各向异性呈线性关系明显增长，铁芯磁导率显著降低，剩磁B_r明显减小，矫顽力H_c变化不大，同时铁芯静态磁滞回线的线性度得到提高。

图6为经不同张力值热处理后磁芯的损耗特性，使用B-H分析仪进行测试，测试条件为：激励磁场B_m＝500mT，测试频率范围为5kHz～50kHz。从图6中可以看出，在相同频率的条件下，随着热处理时所加张力的增大，磁芯损耗降低。在相同张力条件下，随着测试频率的增加，磁芯损耗加大。

图7分别为Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇纳米晶合金经横磁热处理和张力热处理后的磁畴结构，其中图7(a)是按照1-5的热处理方式即经横磁热处理后合金的磁畴结构；图7(b)是按照1-4的热处理方式即经张力热处理后合金的磁畴结构，在图中水平方向为带轴及张应力方向。从这两幅图的磁畴结构可以看出，经过横磁热处理和张力热处理后，合金中均为带状畴结构，而后者的磁畴更加细化，其方向朝垂直于带轴方向发生转动。

实施例2

实施例1中的各组磁芯经过表面处理、封装、绕铜线，检测等工序，制成电流互感器。得到的电流互感器的性能参数参见表2。该表中的相对误差RE和相位差θ都由互感器校验仪测试，测试初级额定电流为60A。

表2合金热处理方式及电流互感器性能数据

本发明提供的磁芯，可用于电流互感器，参见图10，其是公知的电流互感器的等效电路图，电流互感器包含本发明提供的磁芯，另外有一次绕组和至少一个次级绕组，一次绕组通常为一匝。由表2可知，本发明的电流互感器，相位差和相对误差的绝对值小，即使对非对称的半波正弦波电流或直流偏置的电流也可以很容易的进行修正而精确的测量，在额定电流的范围内相位差小于5°，相对误差的绝对值小于3％。

实施例3

实施例1中的各组磁芯经过表面处理、封装、绕铜线，检测等工序，制成电流补偿扼流圈。得到的电流互感器的性能参数参见表3。

表3合金热处理方式及电流补偿扼流圈性能数据

本发明提供的磁芯，可用于电流补偿扼流圈，参见图11，其是公知的电流补偿扼流圈工作原理图，本发明的电流补偿扼流圈，具备上述磁芯，另外对单相电流使用时，有两个同匝绕制反向的绕组，对三相或多相电流有三个以上的同匝同向绕制的绕组。本发明提供的电流补偿扼流圈具有强抗饱和能力，在500mT/20kHz条件下损耗值小于50W/kg。

综合以上实施例，本发明提供的电流互感器、电流补偿扼流圈的优势在于，所述磁芯所用带材经张力热处理后，抗饱和能力强、损耗低，相位差、相对误差绝对值小，性能明显比比较例中磁芯有优势，在非对称的半波正弦波电流及直流偏置条件下仍可正常精确的工作，同时生产周期短，制作成本更低，利于量产。

上面表1-3中所列举SA表示张力热处理，即在热处理的同时沿带材轴向施加张力；QF表示横向磁场热处理，即磁场方向沿磁芯高度方向，其中，磁场强度为25mT，保温时间为80min，热处理温度见表3。

实施例4

本实施例共进行9组试验来制备磁芯，各组试验所采用的合金成分参见表4，各组制备方法同实施例1-4。

各组方法得到的磁芯的性能参见表4。

表4实施例4各组磁芯所采用的合金成分及磁芯的相应性能

Claims (16)

1.一种铁基恒导磁纳米晶磁芯，其特征在于，所述磁芯由铁基合金制成，所述铁基合金的分子式为Fe_aCu_bNb_cSi_dB_eM_fX_g，其中M是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X是元素C、Ge、P以及杂质元素中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g分别表示所述铁基合金中相应元素的原子百分比含量，且a、b、c、d、e、f、g满足以下条件：0.5≤b≤2；1≤c≤5；7≤d≤18；5≤e≤15；0≤f≤2；0≤g≤0.5；a＝100-b-c-d-e-f-g；所述磁芯的微观组织为纳米晶，其中至少50％由平均晶粒尺寸不大于50nm细晶体颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述铁基合金中各元素的原子百分比含量如下：0.5≤b≤1.5；2≤c≤4；11≤d≤18；5≤e≤10；0.5≤f≤1.5；0≤g≤0.5；优选地，d+e≤25。

3.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯由厚度为20-22μm的合金带材卷绕而成。

4.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯的相对初始磁导率μ_i为50～2000。

5.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯的矫顽力磁场强度H_c的值小于20Am^-1。

6.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯的各向异性场H_k为500Am^-1～6000Am^-1。

7.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯的剩磁比小于0.1。

8.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯为封闭的、无空气隙的环形铁芯、椭圆铁芯或矩形铁芯。

9.一种权利要求1-8任一所述磁芯的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

步骤一，采用单辊急冷法将上述组分的铁基合金的熔体制备成淬态非晶合金薄带；

步骤二，首先按照产品需要将步骤一得到的所述薄带进行定宽辊剪，然后将薄带材升温至第一次晶化温度以上进行热处理，同时在整个热处理的过程中沿所述薄带材长度方向施加张应力，张力热处理后冷却至室温；

步骤三，按照尺寸要求，将经步骤二张力热处理后的带材卷绕成规定尺寸和形状的磁芯；其中，所述磁芯的微观组织为纳米晶，其中至少50％由平均晶粒尺寸不大于50nm细晶体颗粒组成。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述铁基合金的熔体是按照所述铁基合金的各组分的配比将原料进行熔炼、重熔后得到的。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述热处理的温度为550℃～700℃，所述热处理的保温时间为5-150s；优选地，所述热处理的保温时间为10～80s。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述张应力的大小为5-1000MPa；优选所述张应力为5-500MPa；更优选所述张应力为50-300MPa。

13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述非晶合金薄带的厚度为20-22μm。

14.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括所述磁芯的后处理步骤，具体如下：在张力热处理后的带材卷绕的磁芯的表层喷涂一层不渗透至磁芯内部的有机粘结材料防护层；或者采用软弹性反应粘结材料和/或软塑性不反应粘结材料将张力热处理后的带材卷绕的磁芯固定于护盒中。

15.一种包含权利要求1-8任一所述磁芯的电子器件。

16.根据权利要求15所述的电子器件，其特征在于，所述电子器件为电流互感器，所述电流互感器用于检测正弦半波交流电流；或者，所述电子器件为电流补偿扼流圈，所述电流补偿扼流圈在500mT/20kHz条件下损耗值小于50W/kg。