CN107245672B - 一种铁基非晶纳米晶薄带磁体及其制备和应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种铁基非晶纳米晶薄带磁体及其制备和应用方法，涉及铁作主要成分的非晶态合金，该一种铁基非晶纳米晶薄带磁体是Finemet型非晶纳米晶薄带磁体；其制备方法是在主合金A熔炼时添加相同成分的非晶纳米晶薄带F，相当于熔炼时在母合金中添加了一种非晶纳米晶孕育剂，以通过细化母合金铸锭组织来减小对应非晶薄带晶化后的纳米晶尺寸，从而进一步降低薄带磁体矫顽力、增大初始磁导率和饱和磁感应强度以及维持较小的铁损值；该一种铁基非晶纳米晶薄带磁体被用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。本发明克服了现有类似产品存在的磁性能仍较低，生产成本高和很难在生产中进行批量生产的缺陷。

Description

一种铁基非晶纳米晶薄带磁体及其制备和应用方法

技术领域

本发明的技术方案涉及铁作主要成分的非晶态合金，具体地说是一种铁基非晶纳米晶薄带磁体及其制备和应用方法。

背景技术

1988年日立公司的Yoshizawa等人(Y.Yoshizawa,S.Oguma,K.Yamauchi.New Fe-based soft magnetic alloys composed of ultrafine grain structure[J].Journalof Applied Physics.1988,64:6044-6046.)发明了软磁性能优异的非晶纳米晶材料Finemet，Finemet型非晶纳米晶是指将Fe-M-Cu-Si-B非晶薄带进行等温热处理后，从非晶基体中析出纳米尺寸软磁晶粒，最终使材料获得非晶和纳米晶共存的双相结构。由于该类合金成型率较高，并且拥有良好的软磁性能，如1.2T的饱和磁感应强度，10⁴～10⁵的初始磁导率以及低的矫顽力和宽频率范围下小的铁损值，被广泛应用于软磁工业。

目前，随着电器工业的发展，对Finemet型铁基非晶纳米晶合金的需求量逐年增加，对该类磁性材料的研究更是如火如荼。CN101787500B公开了一种Fe_aSi_bB_cC_dAl_e非晶薄带的制备方法，但该非晶薄带存在矫顽力大于2.2A/m，并且合金中具有高熔点元素C，很难在生产中进行批量生产的缺陷。CN102732811A公开了一种铁基非晶纳米晶软磁合金的制备方法，制得的Fe_aX_bCu_cSi_dB_eP_f(68≤a≤90,0≤b≤6,0≤c≤2,3≤d≤20,4≤e≤20,0≤f≤10at％)非晶纳米晶薄带存在矫顽力大于5A/m，并且合金中含有易氧化元素P，薄带磁体很难在大气环境下进行大量生产的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种铁基非晶纳米晶薄带磁体及其制备和应用方法，该一种铁基非晶纳米晶薄带磁体是Finemet型非晶纳米晶薄带磁体，以通过细化母合金铸锭组织来减小对应非晶薄带晶化后的纳米晶尺寸，从而进一步降低薄带磁体矫顽力、增大初始磁导率和饱和磁感应强度以及维持较小的铁损值，克服了现有类似产品存在的磁性能仍较低，生产成本高和很难在生产中进行批量生产的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，是Finemet型非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的主合金A，其中M为Nb、V和Mo元素中的至少一种元素，a、b、c、d和e表示元素组成的原子百分数，其中70.0≤a≤76.0，1.0≤b≤1.5，3.0≤c≤3.5，11.0≤d≤14.0，7.5≤e≤11.5，且满足a+b+c+d+e＝100；F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数范围为5.0～90.0％；A组分的组成质量百分比x的限定范围为70≤x≤90，F组分的组成质量百分比y的限定范围为10≤y≤30。

上述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，是在主合金A熔炼时添加相同成分的非晶纳米晶薄带F，相当于熔炼时在母合金中添加了一种非晶纳米晶孕育剂，以通过细化母合金铸锭组织来减小对应非晶薄带晶化后的纳米晶尺寸，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe_aCu_bM_cSi_dB_e计算各元素质量，其中M为Nb、V和Mo元素中的至少一种元素，a、b、c、d和e表示元素组成的原子百分数，70.0≤a≤76.0，1.0≤b≤1.5，3.0≤c≤3.5，11.0≤d≤14.0，7.5≤e≤11.5，且满足a+b+c+d+e＝100，称取所需原料：铌铁、硼铁、钒铁、钼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为60.0～70.0％，硼铁中含硼的质量百分数为17.0～20.0％，钒铁中含钒的质量百分数为30.0～50.0％，钼铁中含钼的质量百分数为45.0～60.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以15～40m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得非晶纳米晶薄带F，或者将由此制得的非晶纳米晶薄带F进一步放入退火炉中，于480～580℃等温退火10～60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备AxFy母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量百分比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝x:y添加到熔融的主合金A的熔液中，其中组成质量百分比x和y的限定范围分别为：70≤x≤90，10≤y≤30；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得AxFy母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的AxFy母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对AxFy母合金熔液进行打渣，在大气中以15～40m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为AxFy的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e；

经游标卡尺及千分尺测定：制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25～35μm，带宽为5～40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数范围为5.0～90.0％。

上述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，所用到的原料均由公知途径获得，设备均为公知的化工设备，所用到的工艺操作方法均为本技术领域的技术人员所熟知的。

上述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将上述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在480～580℃等温退火10～60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品；

经游标卡尺测定：制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×(5～40)mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.36～0.63A/m，铁损值P_0.5/20k为10.58～17.39W/kg。

上述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，其中所用到的设备均为公知的化工设备，所用到的工艺操作方法均为本技术领域的技术人员所熟知的。

本发明的有益效果如下：

与现有技术相比，本发明突出的实质性特点在于：

(1)现有文献(董天顺,崔春翔,刘双进,等.Al-Ti-B细化剂的快速凝固及其细化机理研究[J].稀有金属材料与工程,2008,37(1):29-32.)和(同育全,申宝成,甘玉生,等.铸锭凝固组织对相应非晶合金晶化过程中二十面体准晶相形成动力学的影响[J].物理学报,2005,54(10):4556-4561.)的研究证明，孕育剂的添加能显著提高合金的力学性能，更加值得注意的是，合金铸锭的组织细化后，对应的非晶合金经晶化后在基体中析出的晶粒尺寸与原始合金铸锭中晶粒的大小成正比。按此原理，本发明人经过反复试验证明：在主合金A熔炼时添加相同成分的非晶纳米晶薄带F，相当于熔炼时在母合金中添加了一种非晶纳米晶孕育剂，用这种方法制备的非晶纳米晶带材与未添加非晶纳米晶孕育剂制备的非晶纳米晶带材相比，材料的韧性显著增大，矫顽力和铁损值进一步降低，材料的饱和磁感应强度和初始磁导率有所提高。本发明一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法所制得质量百分比组成表达式为AxFy的Finemet型的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品在室温下矫顽力为0.36～0.63A/m，铁损值P_0.5/20k为10.58～17.39W/kg。

(2)非晶纳米晶孕育剂的加入增加了非均匀形核的核心，促进母合金组织细化，细化的母合金组织提高了合金的力学性能；由于组织结构的遗传特性，对应的非晶快淬薄带的韧性得到提升。

(3)母合金铸锭组织细化后，相对应的非晶薄带在晶化过程中，α-Fe(Si)相形成的激活能增大，即该相的形核与长大变得更为困难，细化的母合金铸锭能有效地减小对应非晶薄带晶化后的晶态相的晶粒尺寸，相邻纳米晶是通过非晶相进行交换耦合作用的，纳米晶尺寸的减小等于增大了相互作用的面积，从而提高了退火薄带的软磁性能，最终减小了矫顽力和降低了铁损值。

(4)迄今为止，尚未有通过细化合金铸锭组织来提高Finemet型薄带韧性的报道，也没有通过细化Finemet型合金铸锭组织来降低对应非晶薄带晶化后晶粒尺寸的文献报道。

与现有技术相比，本发明的显著进步如下：

(1)本发明通过细化母合金铸锭组织来减小对应非晶薄带晶化后的纳米晶尺寸，从而进一步降低薄带磁体矫顽力以及维持较小的铁损值，克服现有类似产品存在的磁性能仍较低，生产成本高和很难在生产中进行批量生产的缺陷。

(2)本发明在不改变材料成分的同时提高了材料的综合软磁性能，降低生产成本，可以节约能源，提高原材料的利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为实施例1中的Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F的X射线衍射图谱。

图2为实施例1中的Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F的DSC曲线。

图3为实施例1中的(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体实体的对折图。

图4为实施例1中的(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的X射线衍射图谱。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为30.0％；A组分的组成质量百分比x为70，F组分的组成质量百分比y为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8计算各元素质量，称取所需原料：铌铁、硼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为60.0％，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以15m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30母合金熔液进行打渣，在大气中以40m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为30.0％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在580℃等温退火30min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×40mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.61A/m，铁损值P_0.5/20k为14.37W/kg。

图1为本实施例中的Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F的X射线衍射图谱，该图显示Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F在2θ＝40°～50°以及2θ＝75°～85°范围呈现出较宽的漫散射峰，且存在晶态相的衍射峰，表明Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F发生部分晶化。

图2为本实施例中的Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8非晶纳米晶薄带F的差示扫描量热(DSC)曲线，由图可知该非晶纳米晶薄带F的居里温度为360℃，第一起始晶化温度为508℃。

图3为本实施例中的(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体实体的对折图，显示该薄带磁体实体可对折不断，说明薄带的韧性很好。

图4为本实施例中的(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)70(Fe₇₆Cu_1.2Nb₃Si₁₂B_7.8)30的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的X射线衍射图谱，显示图谱中存在α-Fe(Si)相的衍射峰，另外少量的漫散射峰表明，该非晶纳米晶软磁合金铁芯产品中还存在非晶相。

实施例2

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为15.5％；A组分的组成质量百分比x为80，F组分的组成质量百分比y为20。

本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀计算各元素质量，称取所需原料：硼铁、钒铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，钒铁中含钒的质量百分数为30.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以30m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)80(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)20母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝80:20添加到熔融的Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)80(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)20母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)80(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)20母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)80(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)20母合金熔液进行打渣，在大气中以30m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)80(Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀)20的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe_74.5Cu_1.5V₃Si₁₁B₁₀；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为15.5％。

本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在560℃等温退火30min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×40mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.53A/m，铁损值P_0.5/20k为15.38W/kg。

实施例3

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为5.0％；A组分的组成质量百分比x为90，F组分的组成质量百分比y为10。

本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀计算各元素质量，称取所需原料：硼铁、钼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，硼铁中含硼的质量百分数为18.0％，钼铁中含钼的质量百分数为60.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以40m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)90(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)10母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝90:10添加到熔融的Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)90(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)10母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)90(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)10母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)90(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)10母合金熔液进行打渣，在大气中以15m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)90(Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀)10的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe_72.5Cu_1.3Mo_3.2Si₁₃B₁₀；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为5.0％。

本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在500℃等温退火60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×40mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.63A/m，铁损值P_0.5/20k为17.39W/kg。

实施例4

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为90.0％；A组分的组成质量百分比x为70，F组分的组成质量百分比y为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5计算各元素质量，称取所需原料：铌铁、硼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为60.0％，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以20m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带进一步放入退火炉中，于560℃等温退火60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金熔液进行打渣，在大气中以40m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为30μm，带宽为5mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为90.0％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在580℃等温退火10min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×5mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.56A/m，铁损值P_0.5/20k为14.58W/kg。

实施例5

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为78.6％；A组分的组成质量百分比x为80，F组分的组成质量百分比y为20。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

同实施例4；

第二步，制备Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以30m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带进一步放入退火炉中，于560℃等温退火60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)80(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)20母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝80:20添加到熔融的Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)80(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)20母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)80(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)20母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)80(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)20母合金熔液进行打渣，在大气中以30m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)80(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)20的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为30μm，带宽为20mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为78.6％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在560℃等温退火30min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×20mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.36A/m，铁损值P_0.5/20k为10.58W/kg。

实施例6

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为73.5％；A组分的组成质量百分比x为90，F组分的组成质量百分比y为10。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

同实施例4；

第二步，制备Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以35m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带进一步放入退火炉中，于560℃等温退火60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)90(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)10母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝90:10添加到熔融的Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)90(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)10母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)90(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)10母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)90(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)10母合金熔液进行打渣，在大气中以30m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)90(Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5)10的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₄Cu₁Nb_3.5Si₁₄B_7.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为30mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为73.5％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在540℃等温退火30min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×30mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.51A/m，铁损值P_0.5/20k为11.26W/kg。

实施例7

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为82.4％；A组分的组成质量百分比x的质量百分比组成为70，F组分的组成质量百分比y为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5计算各元素质量，称取所需原料：硼铁、钒铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，钒铁中含钒的质量百分数为50.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以35m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带放入退火炉中，于580℃等温退火60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金熔液进行打渣，在大气中以30m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₄Cu₁V_3.5Si₁₄B_7.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为35mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为82.4％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在520℃等温退火60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×35mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.57A/m，铁损值P_0.5/20k为12.19W/kg。

实施例8

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为65.8％；A组分的组成质量百分比x为70，F组分的组成质量百分比y的质量百分比组成为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5计算各元素质量，称取所需原料：硼铁、钼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，钼铁中含钼的质量百分数为52.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以35m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带放入退火炉中，于580℃等温退火10min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)30母合金熔液进行打渣，在大气中以30m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)70(Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₄Cu₁Mo_3.5Si₁₄B_7.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25μm，带宽为40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为65.8％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在540℃等温退火30min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×40mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.61A/m，铁损值P_0.5/20k为13.02W/kg。

实施例9

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为70.8％；A组分的组成质量百分比x为70，F组分的组成质量百分比y为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5计算各元素质量，称取所需原料：铌铁、硼铁、钒铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为63.0％，硼铁中含硼的质量百分数为17.0％，钒铁中含钒的质量百分数为30.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以30m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带放入退火炉中，于530℃等温退火40min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)70(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)70(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)70(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)70(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)30母合金熔液进行打渣，在大气中以25m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)70(Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₀Cu₁Nb₂V_1.5Si₁₄B_11.5；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为30μm，带宽为20mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为70.8％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在520℃等温退火60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×20mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.48A/m，铁损值P_0.5/20k为13.28W/kg。

实施例10

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉的主合金A，F组分是与A组分的主合金A的组成相对应的非晶纳米晶薄带F，其中所含晶态相的质量分数为42.6％；A组分的组成质量百分比x为70，F组分的组成质量百分比y为30。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉计算各元素质量，称取所需原料：铌铁、硼铁、钒铁、钼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为70.0％，硼铁中含硼的质量百分数为19.0％，钒铁中含钒的质量百分数为45.0％，钼铁中含钼的质量百分数为45.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^{- 1}Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以35m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉非晶纳米晶薄带，将该非晶纳米晶薄带放入退火炉中，于480℃等温退火30min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)70(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)30母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝70:30添加到熔融的Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉主合金A的熔液中；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)70(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)30母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)70(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)30母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)70(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)30母合金熔液进行打渣，在大气中以15m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)70(Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉)30的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe₇₃Cu_1.5Nb₁V_1.5Mo₁Si₁₃B₉；

经游标卡尺及千分尺测定：本实施例所制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为35μm，带宽为20mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数为42.6％。

本实施例的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将本实施例一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法制得的铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在480℃等温退火60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品。

经游标卡尺测定：本实施例所制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×20mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.46A/m，铁损值P_0.5/20k为15.88W/kg。

上述实施例中，所用到的原料均由公知途径获得，设备均为公知的化工设备，所用到的工艺操作方法均为本技术领域的技术人员所熟知的。

Claims (3)

1.一种铁基非晶纳米晶薄带磁体，其特征在于：是Finemet型非晶纳米晶薄带磁体，其质量百分比组成表达式为AxFy，式中，A组分是原子百分比组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的主合金A，其中M为Nb、V和Mo元素中的至少一种元素，a、b、c、d和e表示元素组成的原子百分数，其中70.0≤a≤76.0，1.0≤b≤1.5，3.0≤c≤3.5，11.0≤d≤14.0，7.5≤e≤11.5，且满足a+b+c+d+e＝100；F组分是非晶纳米晶薄带，其组成成分与A组分相同，其中所含晶态相的质量分数范围为5.0～90.0％；A组分的组成质量百分比x的限定范围为70≤x≤90，F组分的组成质量百分比y的限定范围为10≤y≤30。

2.一种权利要求1所述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的制备方法，其特征在于：是在主合金A熔炼时添加相同成分的非晶纳米晶薄带F，相当于熔炼时在母合金中添加了一种非晶纳米晶孕育剂，以通过细化母合金铸锭组织来减小对应非晶薄带晶化后的纳米晶尺寸，具体步骤如下：

第一步，配制原料：

按原子百分比计的组成式Fe_aCu_bM_cSi_dB_e计算各元素质量，其中M为Nb、V和Mo元素中的至少一种元素，a、b、c、d和e表示元素组成的原子百分数，70.0≤a≤76.0，1.0≤b≤1.5，3.0≤c≤3.5，11.0≤d≤14.0，7.5≤e≤11.5，且满足a+b+c+d+e＝100，称取所需原料：铌铁、硼铁、钒铁、钼铁、纯硅、纯铜和纯铁，其中，铌铁中含铌的质量百分数为60.0～70.0％，硼铁中含硼的质量百分数为17.0～20.0％，钒铁中含钒的质量百分数为30.0～50.0％，钼铁中含钼的质量百分数为45.0～60.0％，完成配制原料，并按此同样配制原料两份；

第二步，制备非晶纳米晶薄带F：

将第一步配制原料中的一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，之后对熔融液进行打渣和除渣，然后倒入模具中冷却，即制得组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的合金铸锭，将该合金铸锭破碎后装入熔体快淬炉中，重新熔融后以15～40m/s的线速度在辊轮上进行熔体快淬，制得非晶纳米晶薄带F，或者将由此制得的非晶纳米晶薄带F进一步放入退火炉中，于480～580℃等温退火10～60min，制得非晶纳米晶薄带F；

第三步，制备AxFy母合金铸锭：

将上述第一步配制原料中的另一份原料加入熔炼炉中，对炉体抽真空至真空度<5×10^-1Pa，加热熔炼，直到所加入的全部原料熔化，且使成分均匀分布为止，得到原子百分比组成为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e的主合金A的熔液；随后将上述第二步制得的非晶纳米晶薄带F作为非晶纳米晶薄带孕育剂按照组成质量百分比为主合金A:非晶纳米晶薄带F＝x:y添加到熔融的主合金A的熔液中，其中组成质量百分比x和y的限定范围分别为：70≤x≤90，10≤y≤30；调节加热功率，使添加的非晶纳米晶薄带F熔化并搅拌均匀，然后将熔融液浇注至模具中冷却，即制得AxFy母合金铸锭；

第四步，制备铁基非晶纳米晶薄带磁体：

将上述第三步制得的AxFy母合金铸锭破碎后放入重熔炉中熔化，然后对AxFy母合金熔液进行打渣，在大气中以15～40m/s速度进行熔体快淬，即制得质量百分比组成表达式为AxFy的Finemet型的铁基非晶纳米晶薄带磁体，其中A组分与F组分的元素百分比组成式均为Fe_aCu_bM_cSi_dB_e；

经游标卡尺及千分尺测定：制得的一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的厚度为25～35μm，带宽为5～40mm；根据Jade软件计算：非晶纳米晶薄带F中所含晶态相的质量分数范围为5.0～90.0％。

3.一种权利要求1所述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体的应用方法，其特征在于：用于制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品，步骤如下：

第一步，制备铁基非晶铁芯：

将权利要求1所述一种铁基非晶纳米晶薄带磁体通过卷带机卷制成所需的相应规格的铁基非晶铁芯；

第二步，制备铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品：

将上述第一步卷制得的铁基非晶铁芯放入退火炉中，在480～580℃等温退火10～60min，即制得在非晶基体上纳米晶均匀分布的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品；

经游标卡尺测定：制得的铁基非晶纳米晶软磁合金铁芯产品的尺寸为外径×内径×高＝D×d×h＝Φ30mm×Φ24.92mm×(5～40)mm；经MATS-2010SD型软磁直流测量装置与MATS-2010SA型软磁交流测量装置分别测定磁性能为：该铁芯产品室温下的矫顽力为0.36～0.63A/m，铁损值P_0.5/20k为10.58～17.39W/kg。