非晶及纳米晶软磁合金（Amorphous and Nanocrystalline alloys） 
   硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料，原子在三维空间做规则排列，形成周期性的点阵结构，存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷，对软磁性能不利。从磁性物理学上来说，原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域。它的制备技术xx不同于传统的方法，而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型，比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序，这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年xx始成为国内外材料科学界的研究开发重点。目前美、日、德国已具有完善的生产规模，并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。 
  我国自从70年xx始了非晶态合金的研究及开发工作，经过“六五”、“七五”、“八五”期间的重大科技攻关项目的完成，共取得科研成果134项，国家发明奖2项，获专利16项，已有近百个合金品种。钢铁研究总院现具有4条非晶合金带材生产线、一条非晶合金元器件铁芯生产线。生产各种定型的铁基、铁镍基、钴基和纳米晶带材及铁芯，适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件，年产值近2000万元。“九五”正在建立千吨级铁基非晶生产线，进入国际先进水平行列。 
   目前，非晶软磁合金所达到的{zh0}单项性能水平为： 
初始磁导率 μo = 14 × 104 
钴基非晶{zd0}磁导率 μm= 220 × 104 
钴基非晶矫顽力 Hc = 0.001 Oe 
钴基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995 
钴基非晶饱和磁化强度 4πMs = 18300Gs 
铁基非晶电阻率 ρ= 270μΩ/cm 
   常用的非晶合金的种类有：铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示，为便于对比，也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特点，在不同的方面得到应用。 
牌号基本成分和特征： 
1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金 
1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金 
1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金 
1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金 
1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金 
1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金 
1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金 
1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金 
1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金 
1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金 
1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金 
1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金 
1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金 
1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金 
1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金 
400Hz: 硅钢铁芯 非晶铁芯 
功率(W) 45 45 
铁芯损耗(W) 2.4 1.3 
激磁功率(VA) 6.1 1.3 
总重量(g) 295 276 
  （1）铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys) 
   铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用 
  (2）铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy) 
   铁镍基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%类金属元素所构成，它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的{zd0}磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便宜30－50％。铁镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应, 但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越；代替1J79，广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是国内开发最早，也是目前国内非晶合金中应用量{zd0}的非晶品种，年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁镍基非晶合金（ 1K503） 获得国家发明专利和美国专利权。 
  (4) 铁基纳米晶合金（Nanocrystalline alloy） 
   铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市场上综合性能{zh0}的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，{zj0}频率范围：20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。 
（三）常用软磁磁芯的特点比较 
1. 磁粉芯、铁氧体的特点比较： 
MPP 磁芯：使用安匝数 100kHz：μe： 10 ~ 125 
HF 磁芯：使用安匝数< 500，能使用在较大的电源上，在较大的磁场下不易被饱和，能保证电感的最小直流漂移，μe ：20 ~ 125 
铁粉芯：使用安匝数>800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值{zh0}的交直流叠加稳定性。在200kHz以内频率特性稳定；但高频损耗大，适合于10kHz以下使用。 
FeSiAlF磁芯：代替铁粉芯使用，使用频率可大于8kHz。DC偏压能力介于MPP与HF之间。 
铁氧体：饱和磁密低(5000Gs)，DC偏压能力最小.