圖1：該非晶合金系外加磁場與磁致伸縮關系圖

圖2：該非晶合金系DSC曲線圖

鐵基非晶軟磁合金已被廣泛應用于各類變壓器鐵芯材料，而鐵磁性塊體非晶合金因其兼具優(yōu)異軟磁性能和超高斷裂強度，是潛在的結構和功能材料，正受到越來越多的關注。其中，采用非晶磁性合金材料作為芯體的傳感器具有靈敏度高、頻響好、功耗低和直流測量穩(wěn)定性好等特點，而鐵基磁致伸縮非晶合金傳感器除了上述優(yōu)點外，還可以測量物體位置的瞬間微小變化，因而可用于微位移和液面高度等的測控。但是傳統(tǒng)鐵基非晶合金飽和磁致伸縮低（小于40×10^-6），且受非晶形成能力的影響，只能制備出帶材和絲材，應用領域受到限制。

中科院寧波材料技術與工程研究所沈寶龍課題組通過大量實驗研究，選擇合適的鐵基非晶合金體系和適量的稀土元素摻雜，成功探索發(fā)現具有大非晶形成能力和高飽和磁致伸縮的鐵磁性塊體非晶合金。該合金可制備出直徑為4毫米的非晶合金棒材，其飽和磁致伸縮系數達到65×10^-6（圖1），超過了任何已知鐵基非晶合金所具有的最大磁致伸縮值。此外，該鐵基塊體非晶合金體系具有100 K的大過冷液相區(qū)（圖2），因此可在該溫度區(qū)間內像塑料一樣進行形狀復雜的超塑性加工。同時，該鐵磁性塊體非晶合金體系還具有0.65-0.86 T的飽和磁感應強度，超過7000的初始磁導率，以及3800-4000 MPa的超高強度。其優(yōu)良的綜合性能使之有望成為磁致伸縮傳感器芯體材料。

相關結果發(fā)表在AIP ADVANCES 1, 042110 (2011)上，申請了中國發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01010260501.5），并已被列入工信部新材料產業(yè)“十二五”重點產品目錄（產品編號：388，產品名稱：其他高性能磁致伸縮材料）。相關內容還分別在2011年韓國物理學會春季年會（4. 13-15，2011, 大邱，韓國）、2011年國際先進材料制造與加工會議（THERMEC’2011, 8. 1-5, 2011, 魁北克，加拿大）上作了邀請報告，在2011年歐洲材料年會（EUROMAT 2011, 9. 12-15, 2011, Montpellier, 法國）上作了亮點報告。

該研究得到國家863計劃（2007AA03Z102）、國家杰出青年科學基金（50825103）、以及中科院項目百人計劃（KGCX-2-YW-803）的支持