一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，以原子數(shù)百分含量計，所述的發(fā)明專利技術(shù)示范稀土摻雜非晶材料名義成分為Fe40?xNi38RExMo4B18，其中0＜x≤0.8，RE以La、Pr或Ce為例。本發(fā)明專利技術(shù)對材料成分進(jìn)行了優(yōu)化，明顯地降低了材料的直流矯頑力。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料制備方法，通過速凝薄帶技術(shù)生產(chǎn)得到用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，具有工藝步驟簡單，易實(shí)施，成本低等特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)低成本高性能共振片的大批量生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種稀土摻雜非晶材料，尤其是涉及一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
聲磁技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于電子物件監(jiān)視防盜裝置達(dá)二十多年，記載原創(chuàng)專利技術(shù)的美國專利US4510489公開了某些非晶合金材料薄帶因具有很高磁性-彈性偶合系數(shù)，故而可以發(fā)出強(qiáng)共振信號，并利用該原理將這些材料成功地應(yīng)用于商業(yè)防盜系統(tǒng)(聲磁系統(tǒng))，如大型超市的防盜系統(tǒng)。聲磁系統(tǒng)主要包括探測器、解碼器及檢驗(yàn)器、防盜聲磁靶等，現(xiàn)在商業(yè)上廣泛使用的探測器是由美國Sensormatic電子公司(SensormaticElectronicsCorporation)制造的Ultramax探測器。該探測器能發(fā)射58kHz脈沖波，用于激發(fā)在探測區(qū)域里的未解碼(激活態(tài))的防盜聲磁靶使其在58kHz共振而產(chǎn)生很強(qiáng)的信號而被探測器內(nèi)的探測線圈所接受，經(jīng)信號放大分析后觸發(fā)報警器報警。解碼就是將防盜聲磁靶中的偏置片退磁從而將共振頻率移出探測頻段窗口，同時還顯著降低了共振信號強(qiáng)度，而不觸發(fā)報警器報警。防盜聲磁靶可分為兩種：防盜聲磁硬靶及防盜聲磁標(biāo)簽(以下簡稱聲磁標(biāo)簽)。防盜聲磁硬靶使用非晶帶作為共振片，采用永磁材料(例如永磁粘接鐵氧體)作為偏置片，此類防盜靶(例如Sensormatic公司生產(chǎn)的SupertagI，II，III)不能解碼，只能在商店里邊重復(fù)使用，付了款的商品上的防盜硬靶通過用開鎖器打開機(jī)械針鎖裝置取下防盜靶的方法讓商品離開商店而不觸發(fā)門口報警器。聲磁標(biāo)簽也采用非晶帶作為共振片，但采用“半硬磁”材料作為偏置元件，(例如Sensormatic公司生產(chǎn)的DR聲磁防盜軟標(biāo)簽)。這類聲磁標(biāo)簽可以反復(fù)解碼及激活。付了款的商品上的聲磁標(biāo)簽通過在解碼器上退磁解碼的方法讓商品離開商店而不觸發(fā)門口報警器。聲磁傳感技術(shù)利用機(jī)械共振的原理，當(dāng)外界交變磁場的頻率與聲磁傳感器(如：聲磁標(biāo)簽)諧振頻率一致時，聲磁傳感器發(fā)生共振，產(chǎn)生振動信號，通過探測振動信號即可知外界交變磁場的信息。利用聲磁傳感器技術(shù)可以開發(fā)聲磁系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)發(fā)出約58kHz的交變磁場信號，聲磁標(biāo)簽共振輸出58kHz的信號，接收機(jī)接收到信號，引起報警。聲磁系統(tǒng)防盜檢測率高、幾乎零誤報、抗干擾性好、保護(hù)的出口寬，在電子商品防盜、物品識別、過濾等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。共振片極大的影響著聲磁標(biāo)簽的性能、成本。目前，一些聲磁標(biāo)簽共振片的化學(xué)成分為Fe40Ni38Mo4B18，或者為FeNiCoSiB基。共振片寬度一般為6mm，為達(dá)到報警訊號足夠強(qiáng)的效果要用到2到3片。很顯然，如果一片共振片能夠替代兩片或者三片共振片，同時保持性能不變，其成本將大大降低。通過優(yōu)化非晶共振片的成分、熱處理工藝完全有可能提高共振片的性能，減小共振片使用的個數(shù)。而加入稀土元素，因其不飽和3d電子層與Fe，Ni，Co的交互作用可能有新性能，這是過去共振片專利未涉及的成分區(qū)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的聲磁標(biāo)簽內(nèi)共振片數(shù)量多，制作成本高的問題，提供了一種成分組成科學(xué)合理的用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，通過對材料成分的優(yōu)化可大大提高共振片的性能，減小共振片的使用個數(shù)，有利于降低聲磁標(biāo)簽成本。本專利技術(shù)還提供了一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料制備方法，工藝步驟簡單，可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)成本低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：本專利技術(shù)的一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，以原子數(shù)百分含量為100％計，所述稀土摻雜非晶材料名義成分為FeYNiZREXMoMBN，其中RE為稀土元素，0＜X≤0.8。本專利技術(shù)對材料成分進(jìn)行了優(yōu)化，創(chuàng)造性地將稀土元素?fù)诫s到帶材中，代替了少量的Fe，利用稀土元素不飽和3d電子層與Fe、Ni、Co的交互作用從而產(chǎn)生較高磁彈性交換效率，可大大提高共振片的性能，減小共振片的使用個數(shù)，有利于降低聲磁標(biāo)簽成本，本專利技術(shù)中材料的條帶斷裂長度和稀土摻雜量密切相關(guān)，因此控制稀土摻雜量為關(guān)鍵點(diǎn)，專利技術(shù)人通過實(shí)際測試和優(yōu)化后，限定材料名義成分FeYNiZRExMoMBN中X的范圍0＜x≤0.8，條帶基本不斷裂，保證了稀土摻雜非晶材料的條帶形成能力。作為優(yōu)選，所述稀土摻雜非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，RE為La、Pr或Ce，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，所述稀土摻雜非晶材料的直流矯頑力為2.3～9.8A/m。一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料制備方法，具體步驟為：(1)按名義成分FeYNiZREXMoMBN進(jìn)行金屬配料后，將原料放入氬弧熔煉爐中，抽真空后通入氬氣，在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行熔煉，得FeNiREMoB合金錠；(2)將FeNiREMoB合金錠表面用砂輪打磨干凈后，置于真空感應(yīng)速凝爐的石英管中，抽真空后通入氬氣，設(shè)置線圈感應(yīng)加熱電流進(jìn)行加熱，待合金完全熔化后，采用速凝薄帶工藝，控制石英管內(nèi)外壓差，使熔化合金噴向冷卻銅輥后速鑄成速凝非晶薄帶，即為用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料。本專利技術(shù)通過速凝薄帶技術(shù)生產(chǎn)得到用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，具有工藝步驟簡單，易實(shí)施，成本低，效率高，產(chǎn)量大，易推廣等特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的共振片大批量生產(chǎn)。作為優(yōu)選，步驟(1)中，稀土摻雜非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。作為優(yōu)選，步驟(1)中，抽真空至壓力為0.5×10-4～1×10-4Pa，通入氬氣至氣壓為0.05～0.06Mpa。作為優(yōu)選，步驟(2)中，抽真空至壓力為5.5×10-2～6×10-2Pa，通入氬氣至氣壓為0.05～0.06MPa。作為優(yōu)選，步驟(2)中，設(shè)置線圈感應(yīng)加熱電流為10.5～11A。作為優(yōu)選，步驟(2)中，控制石英管內(nèi)外壓差為0.03～0.04MPa，冷卻銅輥的輥速為35～40m/s。因此，本專利技術(shù)具有如下有益效果：(1)對材料成分進(jìn)行了優(yōu)化，創(chuàng)造性地將稀土元素(La、Pr、Ce)摻雜到帶材中，代替了少量的Fe，利用稀土元素不飽和3d電子層與Fe，Ni，Co的交互作用從而產(chǎn)生較高磁彈性交換效率，可大大提高共振片的性能，減小共振片的使用個數(shù)，有利于降低聲磁標(biāo)簽成本；(2)通過速凝薄帶技術(shù)生產(chǎn)得到用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，具有工藝步驟簡單，易實(shí)施，成本低，效率高，產(chǎn)量大，易推廣等特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的共振片大批量生產(chǎn)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例1得到的稀土摻雜非晶材料的成分測試結(jié)果。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1(1)按名義成分Fe42Ni35La0.8Mo5B17.2進(jìn)行金屬配料后，將原料放入氬弧熔煉爐中，抽真空至壓力為1×10-4Pa后通入氬氣至氣壓為0.05Mpa，在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行熔煉，得FeNiLaMoB合金錠；(2)將FeNiLaMoB合金錠表面用砂輪打磨干凈后，置于真空感應(yīng)速凝爐的石英管中，抽真空至壓力為6×10-2Pa后通入氬氣至氣壓為0.06MPa，設(shè)置線圈感應(yīng)加熱電流為10.5A進(jìn)行加熱，待合金完全熔化后，采用速凝薄帶工藝，控制石英管內(nèi)外壓差為0.03MPa，使熔化合金噴向輥速為35m/s的冷卻銅輥后速鑄成速凝非晶薄帶，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，其特征在于，以原子數(shù)百分含量為100％計，所述稀土摻雜非晶材料名義成分為FeYNiZREXMoMBN，其中RE為稀土元素，0＜X≤0.8。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，其特征在于，以原子數(shù)百分含量為100％計，所述稀土摻雜非晶材料名義成分為FeYNiZREXMoMBN，其中RE為稀土元素，0＜X≤0.8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，其特征在于，所述稀土摻雜非晶材料FeYNiZRExMoMBN中，RE為La、Pr或Ce，38≤Y≤42，35≤Z≤41，3≤M≤5，16≤N≤20。3.一種如權(quán)利要求1或2所述的用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料，其特征在于，所述稀土摻雜非晶材料的直流矯頑力為2.3～9.8A/m。4.一種如權(quán)利要求1所述的用于聲磁標(biāo)簽共振片的稀土摻雜非晶材料制備方法，其特征在于，具體步驟為：(1)按名義成分FeYNiZREXMoMBN進(jìn)行金屬配料后，將原料放入氬弧熔煉爐中，抽真空后通入氬氣，在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行熔煉，得FeNiREMoB合金錠；(2)將FeNiREMoB合金錠表面用砂輪打磨干凈后，置于真空感應(yīng)速凝爐的石英管中，抽真空后通入氬氣，設(shè)置線圈感應(yīng)加熱電流進(jìn)行加熱，待合金完全熔化后，采用速凝薄帶工藝，控制石英管內(nèi)外壓差，使...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉宜偉，孫丹丹，李潤偉，
申請(專利權(quán))人：寧波訊強(qiáng)電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33