一种声磁标签用非晶软磁薄带的制备工艺研究

摘要

声磁防盗系统是应用较为广泛、性能较优越的电子商品防盗系统之一。其核心元件声磁标签为消耗元件，每年有巨大的需求量，且呈逐年递增的形式。目前基本都应用美国先讯公司所生产的频率为58 kHz的防盗系统。多年来声磁标签的生产工艺技术一直由该公司掌握，形成了一种垄断局势。目前国内对于此项技术仍属空白阶段，虽有少数研究机构予以关注，但并未取得可商业化的研究成果。本文针对声磁标签中功能元件之一的共振片进行研究，期望探究出合适的制备工艺，为共振片的研究提供理论依据及实验指导。
　　本研究应用单辊熔融快淬法，研究了主要工艺参数对非晶薄带结构的影响;通过不同方式的磁场退火、不同时间退火、不同温度退火，研究了磁场退火对非晶共振片性能的影响;得出了较合适的非晶薄带制备工艺参数，及适于性能优化的磁场退火条件。获得的主要研究结果如下：
　　(1)利用单辊熔融快淬法成功制备出三种成分的非晶合金带。研究表明，随着转速的增加，非晶薄带厚度降低;随着嘴距的增加，非晶薄带厚度增加;随着氮气喷压的增加，非晶薄带厚度增加。通过控制以上工艺参数，制备出厚度为18～28μm的非晶薄带。
　　(2)制备工艺对非晶薄带的结构有重要影响:在较高转速下，薄带为完全的非晶态，随着转速降低，开始出现晶化现象;在较小嘴距下，薄带是完全的非晶态，随着嘴距的增加，薄带明显晶化;在较低氮气喷压下，薄带为完全的非晶态，随着喷压增加，薄带出现晶化。
　　(3)将非晶薄带裁剪成声磁标签用共振片，研究其声磁性能表明:该共振片的共振频率在商业应用范围内(58 kHz);通过后续退火处理可以显著提高非晶薄带的声磁性能。不同方式磁场退火均可提升声磁性能;其中垂直磁场退火对响应距离提升最显著。
　　(4)制备共振片用非晶薄带的合理工艺路线是，将薄带制成完全的非晶态，然后进行垂直磁场退火。本研究成分为Fe25.8Co12Ni57.6Si0.81B3.79，在r=1800 rpm、h=0.1 mm、P=0.05MPa制成的非晶薄带，经过340℃、8min垂直磁场退火，获得最佳的响应距离，达到48 mm。经测试，可在沃尔玛超市中正常报警。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 电子商品防盗系统简介

1．2 声磁系统

1．2．1 声磁原理

1．2．2 声磁系统识别原理

1．2．3 声磁系统组成

1．2．4 声磁系统应用

1．2．5 声磁标签中的功能元件

1．3 非晶材料的研究概况

1．3．1 非晶合金的形成条件

1．3．2 非晶合金的发展过程

1．3．3 软磁非晶合金的退火处理

1．4 非晶共振片的退火

1．5 研究目的、意义及内容

1．5．1 研究目的和意义

1．5．2 研究内容

第2章 实验及检测方法

2．1 非晶薄带的制备

2．1．1 合金元素的确定

2．1．2 母合金的制备

2．1．3 薄带制备及成分检测

2．2 薄带的退火处理

2．2．1 无磁场条件退火处理

2．2．2 磁场条件退火处理

2．2．3 垂直磁场退火处理

2．3 检测方法

2．3．1 厚度测量

2．3．2 晶化温度测量

2．3．3 样品的结构及相组成分析

2．3．4 样品的微观组织分析

2．3．5 磁性能检测

2．3．6 声磁性能检测

第3章 非晶薄带制备工艺对结构的影响

3．1 制备工艺对薄带厚度的影响

3．1．1 冷却铜辊转速对薄带厚度影响

3．1．2 喷嘴至铜辊距离对薄带厚度影响

3．1．3 氮气喷压对薄带厚度影响

3．2 薄带制备工艺对薄带微观组织的影响

3．2．1 冷却铜辊转速对薄带微观组织的影响

3．2．2 喷嘴至铜辊距离对薄带微观组织的影响

3．2．3 氮气喷压对薄带微观组织的影响

3．3 薄带厚度与微观组织关系分析

3．4 薄带的响应距离检测

3．5 铸态薄带磁性能分析

3．6 本章小结

第4章 退火对非晶薄带微观结构及性能的影响

4．1 退火的工艺参数确定

4．2 磁场退火对薄带磁性能的影响

4．3 不同退火方式对响应距离的影响

4．4 磁场方向垂直带面退火对薄带微观组织及性能的影响

4．4．1 垂直带面磁场退火对非晶薄带响应距离的影响

4．4．2 磁场方向垂直带面退火对薄带微观组织的影响

4．4．3 垂直带面磁场退火对非晶薄带磁性能的影响

4．5 不同成分薄带垂直带面磁场退火后性能分析

4．6 共振片共振性能检测

4．7 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．1 展望

参考文献

致谢