專利名稱：一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置及其退火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁傳感器領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，是一種通過(guò)改變磁性絲、磁性帶及膜材料的 磁疇結(jié)構(gòu)，從而改變材料的磁各向異性性能，達(dá)到有效地提高絲、帶及膜材料的阻抗變化效 應(yīng)的退火裝置及其退火方法。
背景技術(shù)：
磁傳感器一直在現(xiàn)代技術(shù)中承擔(dān)著重要角色，并廣泛應(yīng)用于工程工業(yè)領(lǐng)域，如生 物磁測(cè)量、地磁導(dǎo)航、以及地球勘探等。用來(lái)實(shí)現(xiàn)磁傳感器的原理有很多，例如霍爾效應(yīng)、 磁阻效應(yīng)、巨磁阻效應(yīng)、巨磁阻抗效應(yīng)、核進(jìn)動(dòng)、超導(dǎo)量子干涉儀、磁彈性效應(yīng)等，然而達(dá)到 超高精度的很少，巨磁阻抗(GMI)磁傳感器是這為數(shù)很少之一，現(xiàn)在美國(guó)、日本等已研制出 GMI磁傳感器，其精度已達(dá)到nT量級(jí)。
巨磁阻抗(GMI)磁傳感器其敏感元件大多采用Co基、狗基的非晶絲、帶和膜等軟 磁或鐵磁材料，當(dāng)然也有其它材料，如目前的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳酸鹽也存在巨磁阻抗效應(yīng)。針對(duì) 磁傳感器精度許多人紛紛想辦法提高材料的巨磁阻抗比，尤其是在材料退火處理方面做了 很多研究。目前，退火處理的方式大致有七種，分別為傳統(tǒng)退火方式、電流退火方式、磁場(chǎng)退 火、傳統(tǒng)應(yīng)力退火、應(yīng)力和磁場(chǎng)同時(shí)退火、應(yīng)力和電流同時(shí)退火以及激光退火等，下面主要 介紹這幾種退火方法
(1)傳統(tǒng)退火方式
傳統(tǒng)退火方式是將樣品放在一定的氣氛下或真空中進(jìn)行一定時(shí)間的加熱處理，通 過(guò)釋放材料的內(nèi)部應(yīng)力，提高橫向各向異性來(lái)提高磁阻抗效應(yīng)，但這種傳統(tǒng)的退火方式對(duì) Fe基材料有提高，而對(duì)Co基反而減小了其磁阻抗效應(yīng)，主要是由于這種退火方式減小了橫 向各向異性而導(dǎo)致磁阻抗效應(yīng)減小。
(2)電流退火方式
電流退火包含兩種，分別是焦耳熱退火和交流退火。焦耳熱退火是通過(guò)沿樣品軸 向持續(xù)一定時(shí)間加一直流電流讓其直接對(duì)樣品加熱以達(dá)到退火目的。交流退火是在傳統(tǒng)退 火方法基礎(chǔ)上，沿樣品軸向加交流電流。這兩種方法均可以有效地提高材料的巨磁阻抗效應(yīng)。
(3)磁場(chǎng)退火方式
磁場(chǎng)退火主要分為沿非晶絲(帶)的軸向加磁場(chǎng)(即縱向磁場(chǎng)退火)和沿著徑向 加磁場(chǎng)(即橫向磁場(chǎng)退火)兩種，并且這兩種都是直流磁場(chǎng)下退火的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是不 僅可以增大材料的巨磁阻抗比而且可以提高材料的磁響應(yīng)，有利于GMI磁傳感器的制作， 但該方法會(huì)使材料產(chǎn)生較大的磁滯現(xiàn)象，特別在外磁場(chǎng)小于各向異性場(chǎng)時(shí)。這一方法對(duì)Co 基和狗基材料都是有效的。
(4)傳統(tǒng)應(yīng)力退火方式
傳統(tǒng)應(yīng)力退火方式是在退火時(shí)加入外部應(yīng)力來(lái)改變磁材料特性，這在Co基非 晶絲(帶)都有大量的實(shí)驗(yàn)研究，并得到很好的結(jié)果。Tejedor M等在J Magn MagnMater "stress and magnetic field dependence of magneto-impedance in amorphous Cofi6.3Fe3.7Si12B18ribbons”提到Co基非晶帶經(jīng)過(guò)500Mpa的傳統(tǒng)應(yīng)力退火后，其磁場(chǎng)靈敏度 在3MHz下達(dá)到83% /Oe0而鐵基非晶帶通過(guò)傳統(tǒng)應(yīng)力退火后巨磁阻抗效應(yīng)卻有明顯降低， 這是由于鐵基非晶帶與Co基非晶帶的磁疇結(jié)構(gòu)不一樣，傳統(tǒng)應(yīng)力退火減小了其橫向各向 異性所以出現(xiàn)降低，此種方式不適合鐵基材料。
(5)應(yīng)力和磁場(chǎng)同時(shí)退火方式
應(yīng)力和磁場(chǎng)同時(shí)退火方式是在材料退火的同時(shí)加入外部應(yīng)力和直流磁場(chǎng)，這種方 式對(duì)材料的磁各向異性有顯著的影響。用此方法可以觀察到材料的磁阻抗效應(yīng)的不對(duì)稱 性，所以用該方式處理后材料有利于自偏置線性傳感器的制作。
(6)應(yīng)力和電流同時(shí)退火方式
這一退火方式是焦耳熱退火的改進(jìn)，是在熱處理的同時(shí)加入外部應(yīng)力來(lái)提高材料 的巨磁阻抗效應(yīng)。大量的文獻(xiàn)也提到這一退火方式不僅可以提高磁阻抗效應(yīng)同時(shí)也可提高 應(yīng)力阻抗效應(yīng)，而且該方法的另一重要優(yōu)點(diǎn)就是可以減小軟磁材料磁滯現(xiàn)象，對(duì)于無(wú)磁滯 傳感器極為有用。
(7)激光退火方式
激光退火方式是Ahn首次提出并應(yīng)用在Co基非晶帶效果明顯，在136mJ阻抗比達(dá) 到最大30%，一種通過(guò)激光能量來(lái)改變材料的微結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加材料各向異性能，由于各向 異性能的改變材料各項(xiàng)軟磁性能都隨之改變，從而提高材料的巨磁阻抗效應(yīng)。由于其相比 傳統(tǒng)的退火方式具有非接觸，執(zhí)行快速(僅需幾微秒)以及無(wú)需任何氣氛等優(yōu)點(diǎn)，被人們認(rèn) 為提高磁阻抗效應(yīng)的最佳方式，但其設(shè)備昂貴，所以不能很好的推廣。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述間題，本發(fā)明提出一種可通過(guò)加熱帶的纏繞提供一個(gè)精確的熱均勻 區(qū)，并可通過(guò)溫控儀精確控溫；提高軟磁材料的磁阻抗比，同時(shí)減小材料的磁滯的退火裝 置。本發(fā)明采用磁場(chǎng)退火方式，能夠有效地提高軟磁材料的磁阻抗效應(yīng)，且本發(fā)明退火裝置 中各個(gè)部件價(jià)格便宜，適于工業(yè)生產(chǎn)以及實(shí)驗(yàn)室推廣使用。
本發(fā)明一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，包括兩繞線盤(pán)，支架、第一 K 型熱電偶、亥姆赫茲線圈、加熱帶、亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源、溫控儀、石英管與石英管套；
兩繞線盤(pán)豎直放置兩繞線盤(pán)中部開(kāi)有通孔，兩繞線盤(pán)上纏繞有亥姆赫茲線圈；兩 繞線盤(pán)上的亥姆赫茲線圈均通過(guò)導(dǎo)線與亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源連接；在兩繞線盤(pán)間設(shè)置有 支架，支架頂部位于兩通孔處；石英管套放置在支架上，石英管套內(nèi)套有石英管，石英管整 體位于兩通孔A內(nèi)，且石英管的兩端分別伸出兩通孔A ；所述石英管套外壁與內(nèi)壁上設(shè)置有 加熱帶，所述石英管后部開(kāi)有通孔B，插管一端與通孔B密封連接，另一端密閉；第一 K型 熱電偶插入到插管中；所述插管密閉一端位于石英管的中前部；石英管前端口設(shè)置有石英 帽，石英帽上開(kāi)有通氣孔；溫控儀與加熱帶以及第一 K型熱電偶連接。
本發(fā)明一種提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火方法，通過(guò)五步來(lái)完成
步驟一標(biāo)定石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)；
開(kāi)啟溫控儀設(shè)定加熱溫度，由此對(duì)加熱帶加熱，從而使石英管達(dá)到設(shè)定的溫度，并 通過(guò)插入石英管后端插管中的第一K型熱電偶實(shí)時(shí)反饋石英管中的溫度給控溫儀，使石英5管保持恒溫；將第二 K型熱電偶由石英管的前端口插入到石英管內(nèi)，通過(guò)第二 K型熱電偶測(cè) 得石英管前端口到后端口 20 30個(gè)等距離點(diǎn)的溫度，對(duì)于偏離設(shè)定溫度在士5°C的連續(xù)點(diǎn) 間的總距離的長(zhǎng)度，為石英管內(nèi)部溫度均勻區(qū)，標(biāo)定完成后關(guān)閉溫控儀。
步驟二 將需要退火的軟磁材料(如磁性絲材、磁性帶材、磁性膜與磁性塊材料) 由石英管前端口放入石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū)重合處；
將需退火的軟磁材料固定在小于石英管前端口橫截面寬度的耐高溫的陶瓷板上， 可使軟磁材料保持在磁場(chǎng)的軸線上，且易于軟磁材料的放入和取出。通過(guò)鐵鉤頂在陶瓷板 一端將陶瓷板推入石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū)重合處。
步驟三向石英管中持續(xù)通入氣體；
通過(guò)氣管由石英管前端口石英帽上的通氣孔處向石英管中通入氣體，氣體沿石英 管軸向方向的流速為200 400ml/min，氣體由石英管后端口排出。氣體流動(dòng)途中吹過(guò)固定 在陶瓷板上的軟磁材料。通入的氣體不同產(chǎn)生的作用也不同，氧化性氣體，如高純氧，用來(lái) 防止樣品被空氣中的還原性氣體還原，還原性氣體用來(lái)防止樣品被空氣中的氧化性氣體氧 化，惰性氣體用來(lái)保護(hù)樣品不被空氣中氣體氧化或還原。
步驟四對(duì)軟磁材料進(jìn)行加熱；
打開(kāi)溫控儀，設(shè)置所要進(jìn)行退火處理的軟磁材料需要的退火溫度，同時(shí)打開(kāi)亥姆 赫茲線圈穩(wěn)壓電源，從而通過(guò)亥姆赫茲線圈對(duì)石英管加一直流磁場(chǎng)。通過(guò)第一 K型熱電偶 向溫控儀反饋石英管溫度均勻區(qū)處的溫度。當(dāng)石英管溫度均勻區(qū)的溫度達(dá)到退火溫度時(shí)， 根據(jù)進(jìn)行退火處理的軟磁材料所期望的效果來(lái)恒溫保持所需要的時(shí)間，然后關(guān)掉溫控儀。
步驟五取出退火后的軟磁材料。
當(dāng)進(jìn)行退火處理后的軟磁材料自然冷卻到室溫后，通過(guò)鐵鉤勾住陶瓷板，從而將 軟磁材料由石英管后端口拉出，由此完成實(shí)現(xiàn)軟磁材料的退火。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、本發(fā)明可以通過(guò)加熱帶的纏繞提供一個(gè)精確的熱均勻區(qū)，并可通過(guò)溫控儀精確 控溫；
2、本發(fā)明可以提高軟磁材料的磁阻抗比，同時(shí)減小材料的磁滯；
3、本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)成本低廉。


圖1為本發(fā)明退火裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明退火裝置中設(shè)置有加熱帶的石英管套側(cè)視剖示圖3為本發(fā)明退火裝置中設(shè)置有加熱帶的石英管套俯視圖4為本發(fā)明退火裝置中石英管結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明退火方法流程圖6a為采用本發(fā)明退火裝置進(jìn)行退火前的Coi^eSiB帶在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的阻抗 比曲線圖6b為采用本發(fā)明退火裝置進(jìn)行退火后的Coi^eSiB帶在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的阻抗 比曲線圖7為退火前與采用本發(fā)明退火裝置進(jìn)行退火后的Coi^eSiB帶的磁滯變化對(duì)比圖。
圖中
1-繞線盤(pán)2-支架
5-加熱帶6-亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源
9-石英管套101-通孔A第一K型熱電偶 7-溫控儀 801-插管4-亥姆赫茲線圈 8-石英管 802-通孔B
803-石英帽具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明一種用于提高磁性膜阻抗效應(yīng)的退火裝置，包括兩繞線盤(pán)1、支架2、第一 K 型熱電偶3、亥姆赫茲線圈4、加熱帶5、亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源6、溫控儀7、石英管8與石英 管套9，如圖1所示。
兩繞線盤(pán)1豎直設(shè)置，兩繞線盤(pán)1中部分別有圓形通孔A101，且兩繞線盤(pán)1及其 中部的圓形通孔AlOl在豎直平面內(nèi)的投影重合。所述兩繞線盤(pán)1上纏繞有亥姆赫茲線圈 4，用來(lái)為本發(fā)明退火裝置提供均勻的磁場(chǎng)，由此在兩繞線盤(pán)1之間產(chǎn)生磁場(chǎng)區(qū)。兩繞線盤(pán) 1上的亥姆赫茲線圈4均通過(guò)導(dǎo)線與亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源連接6。
在兩繞線盤(pán)1間設(shè)置有支架2，支架2頂部高度與兩圓形通孔AlOl的圓心高度相 同，支架2用來(lái)支撐石英管套9與石英管8。如圖2、圖3所示，石英管套9為圓筒狀，外壁 上均勻纏繞有一層加熱帶5，內(nèi)壁上同樣均勻設(shè)置一層加熱帶5。石英管套9內(nèi)套有石英管 8，且石英管套9位于石英管8的中間段部分。如圖4所示，所述石英管8內(nèi)部設(shè)計(jì)有用來(lái) 放置第一 K型熱電偶3的插管801，插管801 —端密閉，另一端與石英管8后端上開(kāi)有的通 孔B802密封連接，第一 K型熱電偶3插入到插管801中，所述插管801密閉一端位于石英 管8的中前部，插管801的長(zhǎng)度為石英管8后端到石英管套9前端橫截面的垂直長(zhǎng)度。石 英管8前端口可通過(guò)石英帽803封閉，石英帽803上開(kāi)有通氣孔，可由通氣孔處向石英管8 中沖入氣體。石英管套9放置在支架2上，使石英管8整體位于兩圓形通孔AlOl內(nèi)，且石 英管8的兩端分別伸出兩圓形通孔A101，優(yōu)選的將石英管8設(shè)置在兩圓形通孔AlOl的圓心 連接線上。所述溫控儀7與加熱帶5以及第一 K型熱電偶3連接，通過(guò)對(duì)加熱帶5加熱，從 而對(duì)石英管8加熱，以及獲取第一 K型熱電偶3反饋的溫度信息。
本發(fā)明一種提高磁性膜阻抗效應(yīng)的退火方法，如圖5所示，通過(guò)以下步驟來(lái)完成
步驟一標(biāo)定石英管8內(nèi)部的溫度均勻區(qū)；
開(kāi)啟溫控儀7設(shè)定加熱溫度，此處設(shè)定的溫度只是為了標(biāo)定石英管8內(nèi)部的溫度 均勻區(qū)，因此可設(shè)定任意溫度，由此對(duì)加熱帶5加熱，從而使石英管8達(dá)到設(shè)定的溫度，并通 過(guò)插入石英管8后端插管801中的第一 K型熱電偶3實(shí)時(shí)反饋石英管8中的溫度給控溫儀 7，使石英管8保持恒溫。將第二 K型熱電偶由石英管8前端口石英帽803上的通氣孔插入 到石英管8內(nèi)，通過(guò)第二 K型熱電偶測(cè)得石英管8前端口到后端口 20 30個(gè)等距離點(diǎn)的 溫度，對(duì)于偏離設(shè)定溫度在士5°C的連續(xù)點(diǎn)間的總距離的長(zhǎng)度，即為石英管8內(nèi)部溫度均勻 區(qū)(由于通過(guò)加熱帶5為石英管8提供熱量，且加熱帶5設(shè)置在石英管套9內(nèi)壁與外壁上， 因此溫度均勻區(qū)一定位于套有石英管套9的石英管8處)，從而完成了對(duì)石英管8內(nèi)部的溫 度均勻區(qū)的標(biāo)定，標(biāo)定完成后關(guān)閉溫控儀7。
步驟二 將需要退火的軟磁材料(如磁性絲材、磁性帶材、磁性膜與磁性塊材料) 由石英管8前端口放入石英管8內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū)重合處；
將需退火的軟磁材料固定在小于石英管8前端口橫截面寬度的耐高溫的陶瓷板 上，可使軟磁材料保持在磁場(chǎng)的軸線上，且易于軟磁材料的放入和取出。通過(guò)鐵鉤頂在陶瓷 板一端將陶瓷板推入石英管8內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū)重合處。
步驟三向石英管8中持續(xù)通入氣體；
通過(guò)氣管由石英管8前端口石英帽803上的通氣孔處向石英管8中通入氣體，氣 體沿石英管8軸向方向的流速為200 400ml/min，氣體由石英管8后端口排出。氣體流 動(dòng)途中吹過(guò)固定在陶瓷板上的軟磁材料。通入的氣體不同產(chǎn)生的作用也不同，氧化性氣體， 如高純氧，用來(lái)防止樣品被空氣中的還原性氣體還原，還原性氣體用來(lái)防止樣品被空氣中 的氧化性氣體氧化，惰性氣體用來(lái)保護(hù)樣品不被空氣中氣體氧化或還原。
步驟四對(duì)軟磁材料進(jìn)行加熱；
打開(kāi)溫控儀7，設(shè)置所要進(jìn)行退火處理的軟磁材料需要的退火溫度，同時(shí)打開(kāi)亥姆 赫茲線圈穩(wěn)壓電源6，從而通過(guò)亥姆赫茲線圈4對(duì)石英管8加一直流磁場(chǎng)。由于第一 K型熱 電偶3位于插管801中，且插管801的長(zhǎng)度為石英管8后端到石英管套9前端截面的垂直 長(zhǎng)度，因此，第一 K型熱電偶3位于石英管8溫度均勻區(qū)處，由此通過(guò)第一 K型熱電偶3向 溫控儀7反饋石英管8溫度均勻區(qū)處的溫度。當(dāng)石英管8溫度均勻區(qū)的溫度達(dá)到退火溫度 時(shí)，根據(jù)進(jìn)行退火處理的軟磁材料所期望的效果來(lái)恒溫保持所需要的時(shí)間，然后關(guān)掉溫控 儀7。
步驟五取出退火后的軟磁材料。
當(dāng)進(jìn)行退火處理后的軟磁材料自然冷卻到室溫后，通過(guò)鐵鉤勾住陶瓷板，從而將 軟磁材料由石英管8后端口拉出，由此完成實(shí)現(xiàn)軟磁材料的退火。
實(shí)施例采用本發(fā)明退火裝置對(duì)Coi^eSiB帶進(jìn)行退火處理。
將Coi^eSiB帶固定在陶瓷板上，放入石英管8內(nèi)已測(cè)好的均勻溫區(qū)，蓋上石英管 8前端的石英帽803，并由石英管8前端通入氬氣，利用溫控儀7對(duì)加熱帶5進(jìn)行加熱并使 溫控儀7控在450 °，然后通過(guò)亥姆赫茲線圈4在石英管8的軸向加一直流磁場(chǎng)，來(lái)控制 CoFeSiB帶的易磁軸的方向，改變Coi^eSiB帶的各向異性，從而達(dá)到改變Coi^eSiB帶的磁阻 抗效應(yīng)，對(duì)Cc^eSiB帶恒定加熱一定時(shí)間后，自然冷卻至室溫將其取出。
如圖6a與圖6b所示，分別為Coi^eSiB帶在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度中退火前與退火后的阻 抗比曲線，由此可見(jiàn)采用本發(fā)明退火裝置對(duì)Cc^eSiB帶進(jìn)行退火處理后Coi^eSiB帶的阻抗 比有明顯提高，有利于磁傳感器的測(cè)量范圍加大。
如圖7所示，與退火前的Cc^eSiB帶相比，通過(guò)本發(fā)明退火裝置為Coi^eSiB帶退火 后，CoFeSiB帶的磁滯效應(yīng)也減小了，有利用磁傳感器的制作，為高靈敏快響應(yīng)提供條件。8
權(quán)利要求
1.一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，其特征在于包括兩繞線盤(pán)，支架、第 一 K型熱電偶、亥姆赫茲線圈、加熱帶、亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源、溫控儀、石英管與石英管 套；兩繞線盤(pán)豎直放置，兩繞線盤(pán)中部開(kāi)有通孔A，兩繞線盤(pán)上纏繞有亥姆赫茲線圈；兩繞 線盤(pán)上的亥姆赫茲線圈均通過(guò)導(dǎo)線與亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源連接；在兩繞線盤(pán)間設(shè)置有支 架，支架頂部位于兩通孔A處；石英管套放置在支架上，并套在石英管外面，石英管整體位 于兩通孔A內(nèi)，且石英管的兩端分別伸出兩通孔A ；所述石英管套外壁與內(nèi)壁上設(shè)置有加熱 帶，所述石英管后端開(kāi)有通孔B，石英管內(nèi)部設(shè)計(jì)有用來(lái)放置第一 K型熱電偶的插管，該插 管的一端與通孔B密封連接，另一端密閉；第一 K型熱電偶插入到插管中；所述插管密閉一 端位于石英管的中前部；石英管前端口設(shè)置有石英帽，石英帽上開(kāi)有通氣孔；溫控儀與加 熱帶以及第一K型熱電偶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，其特征在于 兩繞線盤(pán)在豎直平面內(nèi)的投影重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，其特征在于 所述加熱帶均勻設(shè)置在石英管套內(nèi)壁和外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，其特征在于 所述石英管套位于石英管的中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置，其特征在于 所述插管的長(zhǎng)度為石英管后端到石英管套前端橫截面的垂直長(zhǎng)度。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置的退火方法，其 特征在于通過(guò)以下步驟來(lái)完成步驟一標(biāo)定石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)；開(kāi)啟溫控儀設(shè)定加熱溫度，由此對(duì)加熱帶加熱，從而使石英管達(dá)到設(shè)定的溫度，并通過(guò) 插入石英管后端插管中的第一K型熱電偶實(shí)時(shí)反饋石英管中的溫度給控溫儀，使石英管保 持恒溫；將第二 K型熱電偶由石英管的前端口插入到石英管內(nèi)，通過(guò)第二 K型熱電偶測(cè)得石 英管前端口到后端口 20 30個(gè)等距離點(diǎn)的溫度，對(duì)于偏離設(shè)定溫度在士5°C的連續(xù)點(diǎn)間的 總距離的長(zhǎng)度，為石英管內(nèi)部溫度均勻區(qū)，標(biāo)定完成后關(guān)閉溫控儀；步驟二 將需要退火的軟磁材料由石英管前端口放入石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng) 區(qū)重合處；步驟三向石英管中持續(xù)通入氣體；步驟四對(duì)軟磁材料進(jìn)行加熱；打開(kāi)溫控儀，設(shè)置所要進(jìn)行退火處理的軟磁材料所需要的退火溫度，同時(shí)打開(kāi)亥姆赫 茲線圈穩(wěn)壓電源，從而通過(guò)亥姆赫茲線圈對(duì)石英管加一直流磁場(chǎng)；第一 K型熱電偶向溫控 儀反饋石英管溫度均勻區(qū)處的溫度；當(dāng)石英管溫度均勻區(qū)的溫度達(dá)到退火溫度時(shí)，根據(jù)進(jìn) 行退火處理的軟磁材料所期望的效果來(lái)恒溫保持至所需要的時(shí)間，然后關(guān)掉溫控儀；步驟五取出退火后的軟磁材料；當(dāng)進(jìn)行退火處理后的軟磁材料自然冷卻到室溫后，將軟磁材料由石英管后端口取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火方法，其特征在于所述步 驟二中的軟磁材料，首先固定在小于石英管前端口橫截面寬度的耐高溫材料板上，然后通過(guò)鐵鉤頂在耐高溫材料板一端將該耐高溫材料板推入石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū) 重合處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火方法，其特征在于所述步 驟三中通入的氣體，其流速為200 400ml/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火方法，其特征在于步驟三 中通入的氣體為氧化性氣體、還原性氣體或惰性氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火方法，其特征在于所述步 驟五中取出軟磁材料，是通過(guò)鐵鉤勾住耐熱材料板將耐熱材料板上的軟磁材料拉出。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于提高軟磁材料阻抗效應(yīng)的退火裝置及其退火方法，其中退火裝置包括兩繞線盤(pán)、支架、第一K型熱電偶、亥姆赫茲線圈、加熱帶、亥姆赫茲線圈穩(wěn)壓電源、溫控儀、石英管與石英管套；通過(guò)標(biāo)定石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)；將需要退火的軟磁材料放入石英管內(nèi)部的溫度均勻區(qū)與磁場(chǎng)區(qū)重合處；向石英管中持續(xù)通入氣體；對(duì)軟磁材料進(jìn)行加熱；取出退火后的軟磁材料；五個(gè)步驟來(lái)完成軟磁材料的退火。本發(fā)明退火裝置成本低廉，可通過(guò)加熱帶的纏繞提供一個(gè)熱均勻區(qū)，并可通過(guò)溫控儀精確控溫；可提高軟磁材料的磁阻抗比，同時(shí)減小材料的磁滯。
文檔編號(hào)C21D11/00GK102031347SQ20101053288
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者王三勝, 郭愷 申請(qǐng)人:北京鼎臣超導(dǎo)科技有限公司