金属软磁材料是一类具有高磁导率和低矫顽力的材料，广泛用于需要高效磁性能的应用场合，如变压器、电感器、磁传感器、天线和无线充电设备等电子元器件。不过，在AI人工智能飞速发展的今天，为满足更高的算力需求，电子元器件在朝着高频化、小型化和大电流方向发展，传统软磁合金粉末逐渐不能满足性能要求，因此亟需发展新型高性能软磁材料。

非晶合金是利用液态的金属快速冷却固化而得到的一种具有短程有序、长程无序的亚稳态结构特征的金属材料，固态时其原子的三维空间呈拓扑无序排列，因此与传统的软磁材料（如硅钢、铁氧体）相比，非晶材料具有更优异的高频磁导率、较低的能量损耗，并可以在一定温度范围内保持相对稳定，被认为是最有前途的下一代软磁材料，对实现高频电子器件以及高速电机的高效率、小体积和大功率的优势起着至关重要的作用。

传统金属材料与非晶合金材料的原子结构区别（图源：网络）

非晶纳米晶粉末的使用性能与其成分设计有密切的联系，经典的铁基非晶纳米晶软磁合金粉末通常由四类不可或缺的元素组成，分别为铁磁性元素(Fe，Co，Ni）、类金属元素（Si，B，P，C）、形核激发性元素（Cu等）和抑制扩散性元素（Nb，Mo等）。适当增加磁性元素的占比是提高软磁合金B_s最为直接、有效的方法。类金属元素是保证前驱体能形成非晶合金的必要元素，也因此被称为非晶形成能力元素。微合金化Si和C元素可以进一步提高前驱体合金的GFA和加工工艺性。形核激发性元素主要指Cu元素，微合金化少量Cu元素对合金的GFA具有一定的增强作用。同时，在随后的热处理过程中作为α-Fe的异质形核位点，诱导α-Fe纳米晶的析出。抑制扩散型元素主要指大原子半径的Nb、Mo等元素，不仅对合金的GFA具有很好的促进作用，而且在纳米晶化过程中有利于获得均匀细小的纳米晶和优异的软磁性能。

除了成分设计以外，非晶纳米晶粉末的形貌也对电子器件有很大影响。目前非晶纳米晶粉末可利用带材直接机械破碎，也可利用雾化法制备。其中，带材破碎粉末虽然制备方式简单，但通常存在粒径分布不均、形貌不规则且边缘尖锐的缺点，不仅影响粉末后续包覆，而且容易刺破线包，因此市场上很难将破碎非晶纳米晶粉末用于电子领域。而雾化法则是将一定成分配比的合金熔融，利用高压气流使液态金属从喷嘴中喷出，通过氩气等惰性气体（气雾化法）或者水（水雾化法）作为雾化介质，可使金属液滴冷却而形成流动性好、粒度分布均匀、氧含量低、有利于包覆的高球形度磁粉，有利于提高材料的磁性能和稳定性，是高功率电子器件用非晶纳米晶粉末制备的优选方法。

值得注意的是，在雾化法制备非晶粉末的过程中，各项雾化工艺参数的调控对于非晶纳米晶粉芯的性能调控十分关键。因此，10月22-23日，粉体圈特别邀请宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司的技术总监池强先生分享报告《先进金属软磁功能材料开发及应用技术》，届时他将重点介绍微细球状非晶粉末的制备以及高性能非晶纳米晶粉芯的性能调控。内容包括：

（1）新型制备技术的开发和雾化工艺参数的优化。

（2）探讨了通过绝缘包覆设计、合金成分调整、热处理工艺优化、微观结构控制等手段进一步改善非晶纳米晶软磁粉末磁粉芯的性能以及对非晶纳米晶结构的调控作用，为开发高性能的软磁粉末提供了理论依据和技术支持。

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报告人介绍

池强，宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司技术总监，主要从事方向包括：微细金属软磁粉末制备技术；金属软磁复合材料的制备及应用技术，参与多款新型高性能金属功能粉体材料及器件开发工作。参与国家重点研发计划重点专项、浙江省“链主”企业联合制项目、宁波市科技创新2025重大专项等国家、省、市级科研项目5项，参与国家标准《非晶软磁合金粉末》编制，发表SCI学术论文10余篇，申报专利13项，授权5项。

深圳AI新材料论坛会务组