[发明专利]非晶金属丝的高频方波电流退火处理装置

说明书

非晶金属丝的高频方波电流退火处理装置，涉及一种电流退火处理装置，特别涉及非晶金属丝的一种可调幅变频的高频方波电流退火装置，目的是解决非晶丝磁性能和GMI性能的调制问题。本发明的非晶金属丝的高频方波电流退火处理装置，它包括主控制器、恒流源、阻抗测量单元、脉冲发生器、电流监测单元等模块。本发明用于对非晶金属丝进行退火处理。本发明可实现非晶金属丝磁性能改善和GMI性能提高，且不易造成非晶金属丝表面氧化和微观组织晶化，能够有效调制非晶金属丝内应力和磁畴结构改善其性能及一致性。

技术领域

本发明涉及一种电流退火热处理装置，特别涉及非晶金属丝的一种可调幅变频的高频方波电流退火装置。

背景技术

非晶金属丝作为一种性能优异的软磁材料，具有良好的几何对称性、较小的磁滞损耗和矫顽力、近零的磁致伸缩系数、高磁导率及特殊的磁畴结构，尤其是在较高频激励下的巨磁阻抗效应（Giant magneto-impedance, GMI）明显优于非晶带材、磁性薄膜和电沉积复合丝材等其他材料，因此非晶金属丝更适合于用作GMI磁敏传感器的磁敏感材料。非晶金属丝在制造过程中采用的工艺有水纺法、泰勒法、熔体抽拉法等，这些方法不可避免的在铸态非晶金属丝内产生大量分布不均匀的残余应力，进而影响了其磁畴结构、磁性能和GMI性能等各项性能指标和一致性。为获得具有较高阻抗变化率、磁场响应灵敏度等性能指标的非晶金属丝，调节非晶金属丝内的应力状态，通常需要对非晶丝的性能进行相应的调制处理，采用的方法有真空退火、磁场退火、应力退火、电流退火等。电流退火因非晶金属丝材特殊的“核-壳”磁畴结构和产生的环向磁场作用，对非晶金属丝的性能调制非常适合。

目前，电流退火已经成为研究热点问题之一，其方式主要集中在直流电流退火、交流电流退火和低频脉冲电流退火等。但现有的电流退火装置得到的非晶金属丝的磁性能和GMI性能未能达到最佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶金属丝的高频方波电流退火装置，此装置可以实现对非晶金属丝的磁性能和GMI性能的调制作用。

本发明的非晶金属丝的高频方波电流退火处理装置，它包括主控制器、恒流源、阻抗测量单元、脉冲发生器、电流监测单元等模块。

非晶金属丝的高频方波电流退火处理装置主要性能指标：

退火电流：峰值电流0~200mA ，电流调节细度1mA；

退火电流频率：1kHz ~2MHz，频率调节细度1kHz；

电流占空比：0%~100%，调节细度1%；

工作时间可设置，超时自动停机；

过压过流高温自动保护；

防触电保护功能；

工作参数保存功能。

本发明可以为非晶金属丝提供电流参数可调的高频方波电流（包括幅值、频率、占空比、退火时间等），在产生高强度环向磁场的同时，产生电流焦耳热效应，引起非晶金属丝内部应力状态和磁畴结构的改变。本发明和其他类型的电流退火、真空退火、应力退火和磁场退火装置等相比，具有操作过程简单且连续可控、能够保持非晶金属丝韧性，不易造成非晶金属丝晶化和表面氧化，提高非晶金属丝性能一致性和改善其GMI性能和磁性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是非晶金属丝最大阻抗变化率（ΔZ/Z₀）max随高频退火电流幅值变化曲线，其中横轴为高频退火电流幅值Ip，纵轴为最大阻抗变化率（ΔZ/Z₀）max。

图3是本发明的电路结构示意图。