热处理对软磁复合材料微观结构和力磁性能的影响研究.pdf

应用数学和力学,第35卷增刊 2014年11月出版 Applied Mathematics andMechanics ,S,Nov,,2014 文章编号:(2014)S- ◎应用数学和力学编委会,ISSN 热处理对软磁复合材料微观结构和力磁性能的影响研究· 史平安, 万强,黄渝鸿,牛伟,陈勇梅, 高洋(中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621900) 摘要:为了给高性能材料的制各和高灵敏度传感器的开发提供充分的理论和实验依据,利用x射线衍射仪(XRD)、Instronll96材料试验机和力磁耦合测试研究了非晶粉热处理对Fe73 5CulNb3Sil3 5ag/ 硅橡胶软磁复合材料微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,非晶粉的热处理不仅能够实现非晶合金的纳米晶化,而且能够有效改善软磁复合材料的磁性能。热处理后软磁复合材料的磁滞回线面积和矫顽力降低,而磁感应强度增加。关键词:软磁复合材料; 热处理; 磁性能;力学性能中图分类号:; 文筒标识码:A doi:- 已I。兰 j 口利用压磁效应开发的压磁式传感器,具有结构简单、信号强、制造成本低等优点,是近年来的研究热点[1]。目前,国外也成功开发了一些性能优异的薄型力传感器,如压阻式炭黑/硅橡胶力传感器12。j。在材料制备和测试技术方面进行了较大的改进,但其测试误差仍较高。其原因是由于力传感器所用的硅橡胶材料的蠕变行为,导致压阻式力敏复合材料的稳定性无法达到作为力学参数计量材料的应用要求。鉴此,黄渝鸿等采用纳米非晶粉Fe73 5Cu。Nb3Sil3589与硅橡胶混炼合成技术制备了Fe,,Sil3589/硅橡胶软磁复合材料,并分析了成型方法、热处理工艺、应力作用、测试频率等对材料压阻性能的影响【4-5】。蒋达国等[6-7]研究了不同机制热处理对Fe7¨CulNb3Si【3589非晶薄膜的磁感应效应、模量和膨胀系数、压应力阻抗效应等方面的影响,得出了优化的退火工艺。研究成果为压力传感器敏感功能材料的制各和力敏特性的提高具有一定促进作用。-,其力敏机制及影响其力敏特性和重复稳定性的因素,远比乐阻式力敏薄膜复杂得多。而其静态力学性能的评估也是检验传感器敏感性和稳定性的一种手段,尤其是对于具有明显的粘弹性效应的柔性材料。因此,高灵敏度的柔性压力传感器必须具有良好的磁性能和优异的力学性能。为了给高性能软磁复合材料的制备和新型的、高灵敏度柔性压力传感器的开发提供必要的理论依据和技术支撑,】。收稿日期:2014—06—20;修订日期: 基金项目:国家自然科学基金(11372295) 作者简介:史平安(1965一),男,陕西兴平人,副研究员,硕士(-mail:******@caep.) 176 史平安万强黄渝鸿牛伟陈勇梅高洋观察,系统地分析了热处理工艺对材料粘弹性力学性能、磁性能和显微组织的影响。 1 材料制备