本發(fā)明涉及磁感應(yīng)領(lǐng)域，特別涉及一種手寫(xiě)輸入裝置。
背景技術(shù)：
：隨著電子產(chǎn)品和各類數(shù)控機(jī)床的進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)距離和二維面的位置傳感感應(yīng)器的應(yīng)用和需求越來(lái)越廣泛。現(xiàn)有的手寫(xiě)輸入裝置一般采用二維兩個(gè)方向的若干地理電磁感應(yīng)線圈來(lái)掃描檢測(cè)電磁筆。專利號(hào)為cn201320756682.x，“電磁天線的單層布線系統(tǒng)”公布了一種在二維面兩個(gè)方向設(shè)置若干獨(dú)立電磁感應(yīng)通道線圈來(lái)構(gòu)成磁信號(hào)定位感應(yīng)器，可用來(lái)掃描檢測(cè)定位電磁筆以實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)輸入觸控裝置，這種磁信號(hào)定位感應(yīng)器每個(gè)通道位置的設(shè)置一獨(dú)立的電磁感應(yīng)通道線圈。當(dāng)磁信號(hào)定位感應(yīng)器中的獨(dú)立電磁感應(yīng)通道線圈數(shù)量累積到一定程度，那么要區(qū)域掃描檢測(cè)這樣的磁信號(hào)定位感應(yīng)器需要很長(zhǎng)的時(shí)間，反映速度慢，定位感應(yīng)的精度低，長(zhǎng)距離移動(dòng)累積誤差大，這樣的磁信號(hào)定位感應(yīng)器十分復(fù)雜。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種手寫(xiě)輸入裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的磁感應(yīng)裝置檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、反應(yīng)速度慢、定位感應(yīng)的精度低、長(zhǎng)距離移動(dòng)累積誤差大和裝置復(fù)雜的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種手寫(xiě)輸入裝置，包括顯示組件，設(shè)置在所述顯示組件前面或者后面距離顯示組件100毫米范圍內(nèi)任意位置的磁信號(hào)感應(yīng)組件，與所述磁信號(hào)感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置的磁信號(hào)輸出件，上述所有部件均設(shè)置在外殼中，所述外殼內(nèi)還設(shè)有主板；其特征在于，所述磁信號(hào)感應(yīng)組件包括感應(yīng)元件和連接所述感應(yīng)元件的檢測(cè)控制電路，所述感應(yīng)元件包括：水平編碼陣列、與所述水平編碼陣列垂直設(shè)置的垂直編碼陣列，所述水平編碼陣列與所述垂直編碼陣列均由磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成。所述水平編碼陣列由一個(gè)以上的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成；所述垂直編碼陣列由一個(gè)以上的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成；所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元由至少兩個(gè)磁感應(yīng)線圈通過(guò)差分線串聯(lián)而成；磁感應(yīng)線圈由1圈到10圈的連續(xù)環(huán)形導(dǎo)線構(gòu)成。所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元中串聯(lián)磁感應(yīng)線圈的差分線在磁感應(yīng)定位有效區(qū)內(nèi)。所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元中串聯(lián)磁感應(yīng)線圈的差分線在磁感應(yīng)定位有效區(qū)外。所述檢測(cè)控制電路包括多選一陣列開(kāi)關(guān)、前級(jí)信號(hào)放大器、可控增益放大器、帶通放大器、交直流變換器、積分電路、直流放大器、充放電開(kāi)關(guān)和處理器；其中，所述多選一陣列開(kāi)關(guān)一側(cè)分別與所述水平磁感應(yīng)線圈和所述垂直磁感應(yīng)線圈連接，所述多選一陣列開(kāi)關(guān)另一側(cè)與所述前級(jí)放大器連接，所述前級(jí)放大器與所述可控增益放大器連接；所述可控增益放大器一端通向所述處理器，所述可控增益放大器另一端通向所述帶通放大器，所述帶通放大器通過(guò)所述交直流變換器與所述積分電路連接；所述積分電路一端通過(guò)直流放大器通向所述處理器，所述積分電路另一端通向所述充放電開(kāi)關(guān)，所述處理器分別通向所述多選一陣列開(kāi)關(guān)和所述充放電開(kāi)關(guān)。所述顯示組件與所述磁信號(hào)感應(yīng)組件之間還設(shè)有中間件。所述磁信號(hào)輸出件為電磁觸控筆，所述電磁觸控筆首端為交變電磁信號(hào)源。設(shè)置在所述水平編碼陣列中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈與所述垂直編碼陣列中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈相互交叉排列組合設(shè)置。排列組合設(shè)置為：水平編碼陣列和垂直編碼陣列中任意磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上任意磁信號(hào)感應(yīng)圈與相鄰前或相鄰后其它的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上的磁感應(yīng)線圈的兩兩排列組合不與其它位置上的兩兩排列組合重復(fù)；并同時(shí)遵循同一所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上的磁感應(yīng)線圈在任意位置不連續(xù)出現(xiàn)參與兩兩排列組合。所述水平編碼陣列和垂直編碼陣列中任意位置相鄰的兩個(gè)磁感應(yīng)線圈的兩兩排列組合是唯一的。有益效果如下：這種磁信號(hào)定位感應(yīng)器的磁信號(hào)線圈單元由多個(gè)磁感應(yīng)通道線圈串聯(lián)而成，每一個(gè)串聯(lián)磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)位置的交變磁信號(hào)源，這樣電磁感應(yīng)通道線圈的引出線的布線就更加簡(jiǎn)單，磁信號(hào)定位感應(yīng)器對(duì)交變此信號(hào)源的掃描檢測(cè)鎖定時(shí)間短，速度快，定位感應(yīng)的精度高、長(zhǎng)距離移動(dòng)累積誤差小和裝置和排線簡(jiǎn)單清楚。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明磁信號(hào)感應(yīng)組件結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)內(nèi)的磁感應(yīng)單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)外的磁感應(yīng)單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)內(nèi)的水平陣列編碼結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)內(nèi)的垂直陣列編碼結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)內(nèi)的感應(yīng)元件示意圖。圖8為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)外的水平陣列編碼結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)外的垂直陣列編碼結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明差分線設(shè)置在有效區(qū)外的感應(yīng)元件示意圖。圖11為本發(fā)明其他一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后......)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。另外，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。一種手寫(xiě)輸入裝置，包括顯示組件，設(shè)置在所述顯示組件前面或者后面距離顯示組件100毫米范圍內(nèi)任意位置的磁信號(hào)感應(yīng)組件，與所述磁信號(hào)感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置的磁信號(hào)輸出件，上述所有部件均設(shè)置在外殼中，所述外殼內(nèi)還設(shè)有主板；其特征在于，所述磁信號(hào)感應(yīng)組件包括感應(yīng)元件和連接所述感應(yīng)元件的檢測(cè)控制電路，所述感應(yīng)元件包括：水平編碼陣列、與所述水平編碼陣列垂直設(shè)置的垂直編碼陣列，所述水平編碼陣列與所述垂直編碼陣列均由磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成。所述水平編碼陣列由一個(gè)以上的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成；所述垂直編碼陣列由一個(gè)以上的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成；所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元由至少兩個(gè)磁感應(yīng)線圈通過(guò)差分線串聯(lián)而成；磁感應(yīng)線圈由1圈到10圈的連續(xù)環(huán)形導(dǎo)線構(gòu)成。所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元中串聯(lián)磁感應(yīng)線圈的差分線在磁感應(yīng)定位有效區(qū)內(nèi)。所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元中串聯(lián)磁感應(yīng)線圈的差分線在磁感應(yīng)定位有效區(qū)外。所述檢測(cè)控制電路包括多選一陣列開(kāi)關(guān)、前級(jí)信號(hào)放大器、可控增益放大器、帶通放大器、交直流變換器、積分電路、直流放大器、充放電開(kāi)關(guān)和處理器；其中，所述多選一陣列開(kāi)關(guān)一側(cè)分別與所述水平磁感應(yīng)線圈和所述垂直磁感應(yīng)線圈連接，所述多選一陣列開(kāi)關(guān)另一側(cè)與所述前級(jí)放大器連接，所述前級(jí)放大器與所述可控增益放大器連接；所述可控增益放大器一端通向所述處理器，所述可控增益放大器另一端通向所述帶通放大器，所述帶通放大器通過(guò)所述交直流變換器與所述積分電路連接；所述積分電路一端通過(guò)直流放大器通向所述處理器，所述積分電路另一端通向所述充放電開(kāi)關(guān)，所述處理器分別通向所述多選一陣列開(kāi)關(guān)和所述充放電開(kāi)關(guān)。所述顯示組件與所述磁信號(hào)感應(yīng)組件之間還設(shè)有中間件。所述磁信號(hào)輸出件為電磁觸控筆，所述電磁觸控筆首端為交變電磁信號(hào)源。設(shè)置在所述水平編碼陣列中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈與所述垂直編碼陣列中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈相互交叉排列組合設(shè)置。排列組合設(shè)置為：水平編碼陣列和垂直編碼陣列中任意磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上任意磁信號(hào)感應(yīng)圈與相鄰前或相鄰后其它的磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上的磁感應(yīng)線圈的兩兩排列組合不與其它位置上的兩兩排列組合重復(fù)；并同時(shí)遵循同一所述磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元上的磁感應(yīng)線圈在任意位置不連續(xù)出現(xiàn)參與兩兩排列組合。所述水平編碼陣列和垂直編碼陣列中任意位置相鄰的兩個(gè)磁感應(yīng)線圈的兩兩排列組合是唯一的。所述磁感應(yīng)線圈的材質(zhì)為合金材料，該合金材料由以下質(zhì)量配比的合金制成：(fexco1-x)a(ni1-y-zalycez)bcucbdsiecrf，其中a＝30-60，b＝30-55，c＝1-5，d＝1-8，e＝1-5，f＝1-5，x＝0.1-0.8，y＝0.1-0.5，z＝0.01-0.08；該合金的制備方法包括以下步驟：步驟一，納米合金粉體的制備：采用鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉作為基礎(chǔ)粉體；所采用的鐵粉的顆粒度60～100μm，純度≥99％；鎳粉的顆粒度為3～6μm，純度＞99％；鉻粉的顆粒度80～120μm，純度≥99.9％；銅粉的顆粒度為50～130μm，純度≥99.9％；所述鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉的質(zhì)量比為20-40∶15-30∶1-6∶1-5，配置成混合粉末，加入無(wú)水乙醇攪拌均勻，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨時(shí)間為100-190h，獲得顆粒尺寸為1-10nm的fe-ni-cu-cr納米合金粉末，所述基礎(chǔ)粉體與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1-2∶0.5-3；步驟二，合金粉體基體的制備按照合金的質(zhì)量配比將步驟一所得到的納米合金粉體進(jìn)行干燥后加入粉體si、al、co、ce和b，將上述原料放入真空感應(yīng)爐中，在1000-1500℃下進(jìn)行熔煉，反復(fù)熔煉2-4次，每次熔煉30-120min，熔煉完畢后，在氦氣的保護(hù)下進(jìn)行鑄坯，冷卻后得到合金鑄錠，將冷卻后的合金鑄錠，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨的時(shí)間為50-200h，球磨得到粒度為小于15nm的合金粉體基體；所述si，al，co，ce和b的純度達(dá)到99.8％以上，si粒徑為粒徑為10-100μm，al的粒徑為10-80μm，co的粒徑為10-120μm，ce的粒徑為10-90μm，b的粒徑為10-110μm；步驟三，燒結(jié)將步驟二所制得的合金粉體基體在氬氣氣氛燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，在燒結(jié)過(guò)程，首先以10-15℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒1-3h，然后以30-40℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)5-8h得到基礎(chǔ)合金；步驟四，淬火將步驟三燒結(jié)的基礎(chǔ)合金置于淬火爐內(nèi)進(jìn)行淬火處理，首先在淬火溫度為1100-1200℃保溫時(shí)間15-25min，之后在5-10min內(nèi)降溫至50-80℃保溫時(shí)間30-40min；步驟五，退火處理將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱到450-455℃，保溫1-2h，再次加熱到525-535℃，保溫2-3h，然后加熱到720℃，保溫3-4h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金；步驟六，加工將步驟五所制得的合金進(jìn)行切割加工制得所需形狀的線圈。該實(shí)施例的優(yōu)選合金的配比為：(fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3；更加優(yōu)選該合金的結(jié)構(gòu)為：該合金形成了α-fe相、摻雜co的α-fe相和非晶相組成，其中α-fe相和摻雜co的α-fe相組成第一相，第一相中α-fe相和摻雜co的α-fe相的顆粒尺寸在1-15nm之間，第一相與非晶相之間形成了一個(gè)界面相，其中第一相的飽和磁化強(qiáng)度約為1.52t，相界面為一個(gè)厚度為1-1.5nm的界面，其中ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍。步驟一中，優(yōu)選的球磨時(shí)間為152h。步驟五中更加優(yōu)選，將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱至455℃，保溫1.5h，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金。實(shí)施例1如圖1、圖2、圖3和圖5～圖7所示，一種手寫(xiě)輸入裝置，包括顯示組件801，設(shè)置在顯示組件801上任意位置的磁信號(hào)感應(yīng)組件，與磁信號(hào)感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置的磁信號(hào)輸出件，上述所有部件均設(shè)置在外殼中，外殼內(nèi)還設(shè)有主板；其中，磁信號(hào)感應(yīng)組件包括感應(yīng)元件100和連接感應(yīng)元件的檢測(cè)控制電路10，感應(yīng)元件100透過(guò)連接器插接或直接熱壓焊接到檢測(cè)控制電路，感應(yīng)元件100包括：水平編碼陣列1010與水平編碼陣列1010垂直設(shè)置的垂直編碼陣列1011，水平編碼陣列1010與垂直編碼陣列1011均由磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元組成。優(yōu)選地，磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元(圖3)由至少兩個(gè)磁感應(yīng)線圈101通過(guò)差分線102串聯(lián)而成。磁信號(hào)感應(yīng)線圈101由1圈到10圈連續(xù)環(huán)形導(dǎo)線構(gòu)成；磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元(圖3)的磁感應(yīng)線圈101之間的差分線102設(shè)置在磁感應(yīng)定位有效區(qū)118內(nèi)。優(yōu)選地，檢測(cè)控制電路10包括多選一陣列開(kāi)關(guān)103、前級(jí)信號(hào)放大器104、可控增益放大器105、帶通放大器106、交直流變換器107、積分電路108、直流放大器109、充放電開(kāi)關(guān)112和處理器110；其中，多選一陣列開(kāi)關(guān)103一側(cè)分別與水平磁感應(yīng)線圈單元1010和垂直磁感應(yīng)線圈單元1011連接，多選一陣列開(kāi)關(guān)103另一側(cè)與前級(jí)放大器104連接，前級(jí)放大器104與可控增益放大器105連接；可控增益放大器105一端通向處理器110，可控增益放大器105另一端通向帶通放大器106，帶通放大器106通過(guò)交直流變換器107與積分電路108連接；積分電路108一端通過(guò)直流放大器109通向處理器110，積分電路108另一端通向充放電開(kāi)關(guān)112，處理器110分別通向多選一陣列開(kāi)關(guān)103和充放電開(kāi)關(guān)112；所述檢測(cè)控制電路10依次掃描接入水平編碼陣列1000和垂直編碼陣列1001的水平磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元1010和垂直磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元1011，對(duì)磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元的磁互感信號(hào)依次進(jìn)行限幅限頻放大，對(duì)最終放大信號(hào)進(jìn)行交直流變換。變換后的直流電平受控制對(duì)積分電路108進(jìn)行定期放電和充電，單位時(shí)間內(nèi)對(duì)積分電路108充電的有無(wú)與高低，直接對(duì)應(yīng)判定磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元101的磁互感信號(hào)的有無(wú)與強(qiáng)弱，越強(qiáng)判定越靠近交變磁信號(hào)源117。優(yōu)選地，顯示組件801與磁信號(hào)感應(yīng)組件之間還設(shè)有中間件803。顯示組件801設(shè)置在靠近使用者一端，磁信號(hào)感應(yīng)組件設(shè)置在遠(yuǎn)離使用者一端，中間件803可以不設(shè)置，或者設(shè)置任意不整面導(dǎo)電的金屬結(jié)構(gòu)件。優(yōu)選地，磁信號(hào)輸出件為電磁觸控筆802，電磁觸控筆802首端設(shè)有交變電磁信號(hào)源117。優(yōu)選地，設(shè)置在水平編碼陣列1010中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈101與垂直編碼陣列1011中的磁信號(hào)感應(yīng)線圈101相互交叉排列組合設(shè)置。優(yōu)選地，排列組合設(shè)置為：同一磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元(圖3)上任意位置的磁信號(hào)感應(yīng)線圈101與相鄰前或相鄰后其它與之串聯(lián)的磁信號(hào)感應(yīng)線圈101的兩兩排列組合不與其它位置上的兩兩排列組合重復(fù)。并同時(shí)遵循同一串聯(lián)磁信號(hào)感應(yīng)線圈單元(圖3)上的磁感應(yīng)線圈101在任意位置不連續(xù)出現(xiàn)參與兩兩排列組合。優(yōu)選地，在水平編碼陣列1010中和垂直編碼陣列1011中任意相鄰的兩個(gè)磁感應(yīng)線圈101的兩兩排列組合在同一陣列里是唯一的；水平編碼陣列1010和垂直編碼陣列1011相鄰磁感應(yīng)線圈101的兩兩排列組合可以一樣。所述磁感應(yīng)線圈的材質(zhì)為合金材料，該合金材料由以下質(zhì)量配比的合金制成：(fexcol-x)a(nil-y-zalycez)bcucbdsiecrf，其中a＝30-60，b＝30-55，c＝1-5，d＝1-8，e＝1-5，f＝1-5，x＝0.1-0.8，y＝0.1-0.5，z＝0.01-0.08；該合金的制備方法包括以下步驟：步驟一，納米合金粉體的制備：采用鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉作為基礎(chǔ)粉體；所采用的鐵粉的顆粒度60～100μm，純度≥99％；鎳粉的顆粒度為3～6μm，純度＞99％；鉻粉的顆粒度80～120μm，純度≥99.9％；銅粉的顆粒度為50～130μm，純度≥99.9％；所述鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉的質(zhì)量比為20-40∶15-30∶1-6∶1-5，配置成混合粉末，加入無(wú)水乙醇攪拌均勻，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨時(shí)間為100-190h，獲得顆粒尺寸為1-10nm的fe-ni-cu-cr納米合金粉末，所述基礎(chǔ)粉體與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1-2∶0.5-3；步驟二，合金粉體基體的制備按照合金的質(zhì)量配比將步驟一所得到的納米合金粉體進(jìn)行干燥后加入粉體si、al、co、ce和b，將上述原料放入真空感應(yīng)爐中，在1000-1500℃下進(jìn)行熔煉，反復(fù)熔煉2-4次，每次熔煉30-120min，熔煉完畢后，在氦氣的保護(hù)下進(jìn)行鑄坯，冷卻后得到合金鑄錠，將冷卻后的合金鑄錠，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨的時(shí)間為50-200h，球磨得到粒度為小于15nm的合金粉體基體；所述si，al，co，ce和b的純度達(dá)到99.8％以上，si粒徑為粒徑為10-100μm，al的粒徑為10-80μm，co的粒徑為10-120μm，ce的粒徑為10-90μm，b的粒徑為10-110μm；步驟三，燒結(jié)將步驟二所制得的合金粉體基體在氬氣氣氛燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，在燒結(jié)過(guò)程，首先以10-15℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒1-3h，然后以30-40℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)5-8h得到基礎(chǔ)合金；步驟四，淬火將步驟三燒結(jié)的基礎(chǔ)合金置于淬火爐內(nèi)進(jìn)行淬火處理，首先在淬火溫度為1100-1200℃保溫時(shí)間15-25min，之后在5-10min內(nèi)降溫至50-80℃保溫時(shí)間30-40min；步驟五，退火處理將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱到450-455℃，保溫1-2h，再次加熱到525-535℃，保溫2-3h，然后加熱到720℃，保溫3-4h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金；步驟六，加工將步驟五所制得的合金進(jìn)行切割加工制得所需形狀的線圈。該實(shí)施例的優(yōu)選合金的配比為：(fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3；更加優(yōu)選該合金的結(jié)構(gòu)為：該合金形成了α-fe相、摻雜co的α-fe相和非晶相組成，其中α-fe相和摻雜co的α-fe相組成第一相，第一相中α-fe相和摻雜co的α-fe相的顆粒尺寸在1-15nm之間，第一相與非晶相之間形成了一個(gè)界面相，其中第一相的飽和磁化強(qiáng)度約為1.52t，相界面為一個(gè)厚度為1-1.5nm的界面，其中ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍。步驟一中，優(yōu)選的球磨時(shí)間為152h。步驟五中更加優(yōu)選，將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱至455℃，保溫1.5h，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金。【性能測(cè)試】(一)步驟一所制得的納米合金粉體采用日本rikendenshi公司modeibhv-525型振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(vsm)測(cè)量樣品的磁性能。1、通過(guò)研究球磨后的xrd譜線發(fā)現(xiàn)，在球磨至一段時(shí)間后ni、cr和cu的衍射峰將出現(xiàn)基本消失的情形，這是由于隨著球磨時(shí)間的增加，fe形成過(guò)飽和固溶體，晶體的完整性受到破壞，使得參與衍射的晶粒減少而導(dǎo)致峰高逐漸降低，ni、cr和cu的衍射峰降低直至基本消失，說(shuō)明ni、cr和cu固溶于fe中，形成fe的過(guò)飽和固溶體，研究還發(fā)現(xiàn)這種情形的出現(xiàn)，對(duì)于cr含量和球磨時(shí)間是成反比的；但是球磨后期的顆粒硬化，內(nèi)應(yīng)力增大，當(dāng)達(dá)到彈性極限時(shí)，顆粒開(kāi)始碎化，在粉末不斷細(xì)化的同時(shí)，伴隨著粉末團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生，這是由于球磨過(guò)程中，形成了很多納米級(jí)粉末，而尺寸達(dá)到納米級(jí)的粉末的表面能和吸附能增加，從而造成團(tuán)聚現(xiàn)象，因此該在該配比下最佳的球磨時(shí)間為152h；2、如表1所述隨著cr含量的上升fe-ni-cu-cr的合金的飽和磁化強(qiáng)度先上升后下降，在cr含量為3-6％時(shí)達(dá)到最大值，5％時(shí)達(dá)到最大值172(σs/a·m2·kg-1)；這是因?yàn)椋?dāng)cr含量增加，會(huì)導(dǎo)致合金中長(zhǎng)程有序鐵磁性相增加，但是cr元素不具有磁矩，所以比飽和磁化強(qiáng)度隨著cr含量的增加先上升后下降的情形；隨著cr含量的上升該合金的磁導(dǎo)率變化量實(shí)現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，得到含量為5％時(shí)為飽和磁化強(qiáng)度與磁導(dǎo)率最優(yōu)的配比。表1納米合金粉體的性能測(cè)試cr含量飽和磁化強(qiáng)度(σs/a·m2·kg-1)磁導(dǎo)率增長(zhǎng)量0％1240％1％1471％3％1512％5％1723％7％1501.5％9％131-1％(二)(1)制備過(guò)程中加入了鈰，使得合金中含有ce元素對(duì)ni進(jìn)行了摻雜，研究發(fā)現(xiàn)由于合金中同時(shí)含有cr、ni等大原子，當(dāng)大原子與小原子組合形成合金時(shí)候，則能夠生成一種金屬間化合物laves相，它的不同尺寸原子以最致密的方式堆垛在晶胞中，其硬度較高，有顯著的強(qiáng)化作用，隨著ce元素的增加，合金中硬質(zhì)相增加，促使合金中的固溶體組織均勻細(xì)化，導(dǎo)致合金在外力的作用下不易折斷和剝落，研究發(fā)現(xiàn)含有ce的合金經(jīng)過(guò)摩擦后合金表面顯得光滑平整，說(shuō)明摩擦基體對(duì)硬質(zhì)相的支持保護(hù)作用加大，硬相不易剝離和脫落，因而提高了抗磨損的能力，磨損量減少，耐磨性比未加ce的合金提高20％～30％以上，并且增加ce的含量引起合金體中的奧氏體含量降低，能夠有效改善合金表面的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高合金的耐腐蝕性能；但是還發(fā)現(xiàn)隨著ce含量的增加至一定程度后，合金中的耐摩擦性能和耐腐蝕性能增強(qiáng)，但是磁導(dǎo)率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這是由于ce增加到一定程度后對(duì)于合金的晶粒大小的細(xì)化作用減小達(dá)到瓶頸，因此隨著ce含量的增加對(duì)于耐摩擦性能增長(zhǎng)變緩，如表2所述當(dāng)ce含量為1.75％時(shí)候?yàn)樽罴雅浔?，其中合金的配比?fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3。磨損試驗(yàn)：在rrt2iii型往復(fù)式摩擦磨損機(jī)上進(jìn)行，磨損試驗(yàn)試樣的對(duì)偶件為70mm×1317mm×10mm白剛玉砂條，粒度為200目，試樣表面粗糙度在018～014μm之間。測(cè)試速度150r/s，測(cè)試壓力28mpa，測(cè)試時(shí)間10min，每個(gè)試樣測(cè)試次數(shù)1600-1800次，測(cè)試行程75m，室溫20-25℃，濕度23-26％，無(wú)潤(rùn)滑干摩擦試驗(yàn)，磨損量用萬(wàn)用電子分析天平測(cè)試。未添加ce的合金磨損量為0.019/mg；腐蝕試驗(yàn)：腐蝕介質(zhì)選取h2so4(5％)、hcl(5％)和naoh(5％)，試樣均在微沸狀態(tài)下腐蝕24h，采用失重法進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，試樣先要打磨拋光，在腐蝕前后用丙酮浸泡、酒精清洗、吹風(fēng)機(jī)吹干后用萬(wàn)分之一天平稱腐蝕前后的重量，腐蝕率。表2合金性能測(cè)試(三)步驟三中經(jīng)過(guò)二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)，首先進(jìn)行預(yù)熱之后升溫進(jìn)行正式燒結(jié)。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)二次加熱處理后的初始磁導(dǎo)率要比一次預(yù)熱處理后的初始磁導(dǎo)率要好，其磁導(dǎo)率要高于單次加熱的合金5-10％，，隨溫度的升高，合金發(fā)生結(jié)構(gòu)馳豫，向穩(wěn)定的低內(nèi)能狀態(tài)轉(zhuǎn)變。并且二次加熱工藝的加熱速率也需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一次預(yù)熱工藝的加熱速率：“首先以10-15℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒1-3h，然后以30-40℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)5-8h”優(yōu)選“首先以12℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒2h，然后以35℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)7h”，第二次加熱速率幾乎三倍于第一次的加熱速率，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)由于之前的預(yù)熱已經(jīng)使得合金體具有一定的適應(yīng)能力，通過(guò)快速升溫，使得材料的合金迅速且結(jié)晶更加充分，晶粒間的耦合作用更強(qiáng)，從而材料的有效各向異性常數(shù)更低，初始磁導(dǎo)率更高。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，采用二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率要高于單次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率3-7％，采用第二次加熱速率三倍于第一次的加熱速率后得到的合金的初始磁導(dǎo)率相較于普通二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率提高4-8％；(四)本發(fā)明中的淬火步驟中的第二階段采用了快速的淬火步驟，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，采用了快速的淬火步驟能夠使得合金的性能更加優(yōu)質(zhì)，能提高合金的沖擊韌性值及硬度值，且對(duì)于磁性能并無(wú)影響，該合金在急冷過(guò)程中，其材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生相變?cè)鲰g，ce元素能夠部分熔解，使得在粘結(jié)相中的ce在急冷情況下來(lái)不及析出，起到了固熔強(qiáng)化的作用，能大幅度提高了該合金的沖擊韌性及硬度值。沖擊韌性能夠達(dá)到0.72-0.89mj/m2，其中經(jīng)過(guò)綜合考慮當(dāng)合金材料的配比為：其中合金的配比為(fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3，時(shí)ce含量約為1.75％時(shí)的沖擊韌性以及各項(xiàng)性能達(dá)到最佳，沖擊韌性為0.85mj/m2，洛氏硬度值為38hrc。(五)經(jīng)過(guò)退火步驟后該合金形成了α-fe相、摻雜co的α-fe相和非晶相組成，其中α-fe相和摻雜co的α-fe相組成第一相，第一相中α-fe相和摻雜co的α-fe相的顆粒尺寸在1-15nm之間，第一相與非晶相之間形成了一個(gè)界面相，其中第一相的飽和磁化強(qiáng)度約為1.52t，相界面為一個(gè)厚度為1-1.5nm的界面，其中ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍；本發(fā)明創(chuàng)造性的首先制備納米合金粉體，之后加入金屬進(jìn)行熔煉，這樣使得ni能夠進(jìn)入至由α-fe相和摻雜co的α-fe相組成的第一相中，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍時(shí)該合金的飽和磁化強(qiáng)度最大，其合金的飽和磁化強(qiáng)度約為1.57t。(1)步驟五中的退火溫度對(duì)于合金的晶粒直徑有一定影響。在合金加熱過(guò)程中，由于存在不同的金屬元素，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)首先加熱至455℃，保溫1.5h，先使得第一相中的元素優(yōu)先成核，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h，使得非晶相此時(shí)能夠得到均勻細(xì)小納米結(jié)構(gòu)。如果再次升溫后發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升高到750℃時(shí)，晶粒尺寸急劇長(zhǎng)大，其使磁各向異性增加，同時(shí)大晶粒對(duì)疇壁的位移、磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)起阻礙作用。因此本發(fā)明采用最佳的退火溫度為“首先加熱至455℃，保溫1.5h，先使得第一相中的元素優(yōu)先成核，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h”。(2)研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行退火的過(guò)程中需要進(jìn)行保溫程序，但是保溫的時(shí)間與本發(fā)明合金的磁性能具有很大的關(guān)系，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，磁性能下降。由于在合金的內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力，且不同部位固化推進(jìn)方式不同而形成區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)，在720℃保溫3-4h后(最佳保溫時(shí)間為3.5h)，合金的內(nèi)應(yīng)力可以達(dá)到充分的釋放，磁晶各相異性能降低，合金內(nèi)部的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，而使合金表現(xiàn)出優(yōu)良的軟磁性能。但在720℃保溫超過(guò)4h后，由于出現(xiàn)了惡化磁性能的析出相，導(dǎo)致合金磁性能下降。實(shí)施例2參照?qǐng)D1、圖2、圖4和圖8～圖11，與實(shí)施例的不同之處在于，差分線102設(shè)置在磁信號(hào)定位有效區(qū)118外，磁感應(yīng)線圈2為透明或者不透明導(dǎo)電材質(zhì)，材質(zhì)和實(shí)施例1中的材質(zhì)相同，水平編碼陣列1010與水平編碼陣列1011的磁感應(yīng)線圈101設(shè)置在不同的裝置內(nèi)。顯示組件801設(shè)置在遠(yuǎn)離使用者一端，磁信號(hào)感應(yīng)組件的感應(yīng)元件100的書(shū)寫(xiě)背面，兩者中間件為任意透明構(gòu)件，有利于磁信號(hào)感應(yīng)組件的感應(yīng)元件100設(shè)置在顯示組件801的正前面。工作原理如下：參照?qǐng)D7和圖10，電磁觸控筆上的交變磁信號(hào)源117，靠近磁信號(hào)感應(yīng)組件中的水平編碼陣列1010，水平編碼陣列1010中靠近交變磁信號(hào)源117的幾個(gè)相鄰磁感應(yīng)線圈101，例如：x1、x5、x7與交變磁信號(hào)源117互感產(chǎn)生磁互感信號(hào)。產(chǎn)生此磁互感信號(hào)的幾個(gè)相鄰水平磁感應(yīng)線圈101，如x1、x5、x7的組合編碼為x5x1、x5x7、x7x5、x1x5x7或x7x5x1，該組合編碼為當(dāng)前交變磁信號(hào)源117在水平編碼陣列1010核磁信號(hào)定位有效區(qū)118中的水平坐標(biāo)編碼，產(chǎn)生磁互感信號(hào)越強(qiáng)的磁感應(yīng)線圈101判定越靠近交變磁信號(hào)源117。同理，交變磁信號(hào)源117靠近垂直編碼陣列1011，垂直垂直編碼陣列1011中靠近交變磁信號(hào)源117的幾個(gè)相鄰的磁感應(yīng)線圈單元(圖3)，例如y6、y2、y4與交變磁信號(hào)源117互感產(chǎn)生磁互感信號(hào)。產(chǎn)生此磁互感信號(hào)的幾個(gè)相鄰的磁感應(yīng)線圈101如y6、y2、y4的組合編碼為y6y2，y2y6，y2y4，y4y2，y6y2y4或y4y2y6，該組合編碼為當(dāng)前交變磁信號(hào)源117在垂直編碼陣列1011和磁信號(hào)定位有效區(qū)118中的垂直坐標(biāo)編碼，產(chǎn)生磁互感信號(hào)越強(qiáng)的磁感應(yīng)線圈101判定越靠近交變磁信號(hào)源117?？拷蛔兇判盘?hào)源117的幾個(gè)相鄰磁感應(yīng)線圈101的x1、x5、x7或y6、y2、y4的組合編碼x1x5，x5x1，x5x7，x7x5，x1x5x7或x7x5x1和y6y2，y2y6，y2y4，y4y2，y6y2y4或y4y2y6，代表交變磁信號(hào)源117在感應(yīng)元件100的檢測(cè)磁信號(hào)定位有效區(qū)118水平方向和垂直方向的大致絕對(duì)坐標(biāo)位置。交變磁信號(hào)源117判定在大致絕對(duì)坐標(biāo)位置處磁互感信號(hào)最強(qiáng)那個(gè)磁感應(yīng)線圈101，如x1x5x7的x5和y6y2y4的y2位置，再根據(jù)最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈兩側(cè)的磁感應(yīng)線圈的感應(yīng)磁互感信號(hào)強(qiáng)度的比值判定交變磁信號(hào)源117在最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈x1x5x7的x5和y6y2y4的y2通道所在區(qū)域內(nèi)相對(duì)兩側(cè)磁感應(yīng)線圈101的精細(xì)相對(duì)位置。最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈x5和y2兩側(cè)的磁感應(yīng)線圈x1，x7和y6，y4磁互感信號(hào)強(qiáng)度的比值為1∶1代表交變磁信號(hào)源117在最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈x5和y2通道的中心位置，大于1∶1則判定交變磁信號(hào)源117在最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈x5和y2通道所在區(qū)域內(nèi)并偏向一側(cè)的次強(qiáng)磁感應(yīng)線圈，偏移的距離跟這個(gè)比值成正比，小于1∶1則判定交變磁信號(hào)源117在最強(qiáng)磁感應(yīng)線圈x5和y2通道所在區(qū)域內(nèi)并偏向另一側(cè)的次強(qiáng)磁感應(yīng)線圈單元，偏移的距離跟這個(gè)比值成反比。精準(zhǔn)的定位信息從磁信號(hào)感應(yīng)組件通過(guò)主板傳遞到顯示組件上進(jìn)行顯示，可以對(duì)使用者通過(guò)電磁觸控筆所表達(dá)出來(lái)的位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)的表達(dá)。所述磁感應(yīng)線圈的材質(zhì)為合金材料，該合金材料由以下質(zhì)量配比的合金制成：(fexco1-x)a(ni1-y-zalycez)bcucbdsiecrf，其中a＝30-60，b＝30-55，c＝1-5，d＝1-8，e＝1-5，f＝1-5，x＝0.1-0.8，y＝0.1-0.5，z＝0.01-0.08；該合金的制備方法包括以下步驟：步驟一，納米合金粉體的制備：采用鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉作為基礎(chǔ)粉體；所采用的鐵粉的顆粒度60～100μm，純度≥99％；鎳粉的顆粒度為3～6μm，純度＞99％；鉻粉的顆粒度80～120μm，純度≥99.9％；銅粉的顆粒度為50～130μm，純度≥99.9％；所述鐵粉、鎳粉、鉻粉和銅粉的質(zhì)量比為20-40∶15-30∶1-6∶1-5，配置成混合粉末，加入無(wú)水乙醇攪拌均勻，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨時(shí)間為100-190h，獲得顆粒尺寸為1-10nm的fe-ni-cu-cr納米合金粉末，所述基礎(chǔ)粉體與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1-2∶0.5-3；步驟二，合金粉體基體的制備按照合金的質(zhì)量配比將步驟一所得到的納米合金粉體進(jìn)行干燥后加入粉體si、al、co、ce和b，將上述原料放入真空感應(yīng)爐中，在1000-1500℃下進(jìn)行熔煉，反復(fù)熔煉2-4次，每次熔煉30-120min，熔煉完畢后，在氦氣的保護(hù)下進(jìn)行鑄坯，冷卻后得到合金鑄錠，將冷卻后的合金鑄錠，放入密封罐后，在行星式球磨機(jī)上于常溫下進(jìn)行星式球磨，球磨的時(shí)間為50-200h，球磨得到粒度為小于15nm的合金粉體基體；所述si，al，co，ce和b的純度達(dá)到99.8％以上，si粒徑為粒徑為10-100μm，al的粒徑為10-80μm，co的粒徑為10-120μm，ce的粒徑為10-90μm，b的粒徑為10-110μm；步驟三，燒結(jié)將步驟二所制得的合金粉體基體在氬氣氣氛燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，在燒結(jié)過(guò)程，首先以10-15℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒1-3h，然后以30-40℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)5-8h得到基礎(chǔ)合金；步驟四，淬火將步驟三燒結(jié)的基礎(chǔ)合金置于淬火爐內(nèi)進(jìn)行淬火處理，首先在淬火溫度為1100-1200℃保溫時(shí)間15-25min，之后在5-10min內(nèi)降溫至50-80℃保溫時(shí)間30-40min；步驟五，退火處理將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱到450-455℃，保溫1-2h，再次加熱到525-535℃，保溫2-3h，然后加熱到720℃，保溫3-4h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金；步驟六，加工將步驟五所制得的合金進(jìn)行切割加工制得所需形狀的線圈。該實(shí)施例的優(yōu)選合金的配比為：(fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3；更加優(yōu)選該合金的結(jié)構(gòu)為：該合金形成了α-fe相、摻雜co的α-fe相和非晶相組成，其中α-fe相和摻雜co的α-fe相組成第一相，第一相中α-fe相和摻雜co的α-fe相的顆粒尺寸在1-15nm之間，第一相與非晶相之間形成了一個(gè)界面相，其中第一相的飽和磁化強(qiáng)度約為1.52t，相界面為一個(gè)厚度為1-1.5nm的界面，其中ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍。步驟一中，優(yōu)選的球磨時(shí)間為152h。步驟五中更加優(yōu)選，將步驟四淬火得到的基礎(chǔ)合金置于氬氣氣氛的退火爐中，首先加熱至455℃，保溫1.5h，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h，停止加熱，在30-40min內(nèi)將溫度降至150-170℃，然后自然冷卻至室溫得到合金?！拘阅軠y(cè)試】(一)步驟一所制得的納米合金粉體采用日本rikendenshi公司modeibhv-525型振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(vsm)測(cè)量樣品的磁性能。1、通過(guò)研究球磨后的xrd譜線發(fā)現(xiàn)，在球磨至一段時(shí)間后ni、cr和cu的衍射峰將出現(xiàn)基本消失的情形，這是由于隨著球磨時(shí)間的增加，fe形成過(guò)飽和固溶體，晶體的完整性受到破壞，使得參與衍射的晶粒減少而導(dǎo)致峰高逐漸降低，ni、cr和cu的衍射峰降低直至基本消失，說(shuō)明ni、cr和cu固溶于fe中，形成fe的過(guò)飽和固溶體，研究還發(fā)現(xiàn)這種情形的出現(xiàn)，對(duì)于cr含量和球磨時(shí)間是成反比的；但是球磨后期的顆粒硬化，內(nèi)應(yīng)力增大，當(dāng)達(dá)到彈性極限時(shí)，顆粒開(kāi)始碎化，在粉末不斷細(xì)化的同時(shí)，伴隨著粉末團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生，這是由于球磨過(guò)程中，形成了很多納米級(jí)粉末，而尺寸達(dá)到納米級(jí)的粉末的表面能和吸附能增加，從而造成團(tuán)聚現(xiàn)象，因此該在該配比下最佳的球磨時(shí)間為152h；2、如表1所述隨著cr含量的上升fe-ni-cu-cr的合金的飽和磁化強(qiáng)度先上升后下降，在cr含量為3-6％時(shí)達(dá)到最大值，5％時(shí)達(dá)到最大值172(σs/a·m2·kg-1)；這是因?yàn)?，?dāng)cr含量增加，會(huì)導(dǎo)致合金中長(zhǎng)程有序鐵磁性相增加，但是cr元素不具有磁矩，所以比飽和磁化強(qiáng)度隨著cr含量的增加先上升后下降的情形；隨著cr含量的上升該合金的磁導(dǎo)率變化量實(shí)現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，得到含量為5％時(shí)為飽和磁化強(qiáng)度與磁導(dǎo)率最優(yōu)的配比。表1納米合金粉體的性能測(cè)試cr含量飽和磁化強(qiáng)度(σs/a·m2·kg-1)磁導(dǎo)率增長(zhǎng)量0％1240％1％1471％3％1512％5％1723％7％1501.5％9％131-1％(二)(1)制備過(guò)程中加入了鈰，使得合金中含有ce元素對(duì)ni進(jìn)行了摻雜，研究發(fā)現(xiàn)由于合金中同時(shí)含有cr、ni等大原子，當(dāng)大原子與小原子組合形成合金時(shí)候，則能夠生成一種金屬間化合物laves相，它的不同尺寸原子以最致密的方式堆垛在晶胞中，其硬度較高，有顯著的強(qiáng)化作用，隨著ce元素的增加，合金中硬質(zhì)相增加，促使合金中的固溶體組織均勻細(xì)化，導(dǎo)致合金在外力的作用下不易折斷和剝落，研究發(fā)現(xiàn)含有ce的合金經(jīng)過(guò)摩擦后合金表面顯得光滑平整，說(shuō)明摩擦基體對(duì)硬質(zhì)相的支持保護(hù)作用加大，硬相不易剝離和脫落，因而提高了抗磨損的能力，磨損量減少，耐磨性比未加ce的合金提高20％～30％以上，并且增加ce的含量引起合金體中的奧氏體含量降低，能夠有效改善合金表面的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高合金的耐腐蝕性能；但是還發(fā)現(xiàn)隨著ce含量的增加至一定程度后，合金中的耐摩擦性能和耐腐蝕性能增強(qiáng)，但是磁導(dǎo)率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這是由于ce增加到一定程度后對(duì)于合金的晶粒大小的細(xì)化作用減小達(dá)到瓶頸，因此隨著ce含量的增加對(duì)于耐摩擦性能增長(zhǎng)變緩，如表2所述當(dāng)ce含量為1.75％時(shí)候?yàn)樽罴雅浔龋渲泻辖鸬呐浔葹?fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3。磨損試驗(yàn)：在rrt2iii型往復(fù)式摩擦磨損機(jī)上進(jìn)行，磨損試驗(yàn)試樣的對(duì)偶件為70mm×1317mm×10mm白剛玉砂條，粒度為200目，試樣表面粗糙度在018～014μm之間。測(cè)試速度150r/s，測(cè)試壓力28mpa，測(cè)試時(shí)間10min，每個(gè)試樣測(cè)試次數(shù)1600-1800次，測(cè)試行程75m，室溫20-25℃，濕度23-26％，無(wú)潤(rùn)滑干摩擦試驗(yàn)，磨損量用萬(wàn)用電子分析天平測(cè)試。未添加ce的合金磨損量為0.019/mg；腐蝕試驗(yàn)：腐蝕介質(zhì)選取h2so4(5％)、hcl(5％)和naoh(5％)，試樣均在微沸狀態(tài)下腐蝕24h，采用失重法進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，試樣先要打磨拋光，在腐蝕前后用丙酮浸泡、酒精清洗、吹風(fēng)機(jī)吹干后用萬(wàn)分之一天平稱腐蝕前后的重量，腐蝕率。表2合金性能測(cè)試(三)步驟三中經(jīng)過(guò)二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)，首先進(jìn)行預(yù)熱之后升溫進(jìn)行正式燒結(jié)。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)二次加熱處理后的初始磁導(dǎo)率要比一次預(yù)熱處理后的初始磁導(dǎo)率要好，其磁導(dǎo)率要高于單次加熱的合金5-10％，，隨溫度的升高，合金發(fā)生結(jié)構(gòu)馳豫，向穩(wěn)定的低內(nèi)能狀態(tài)轉(zhuǎn)變。并且二次加熱工藝的加熱速率也需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一次預(yù)熱工藝的加熱速率：“首先以10-15℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒1-3h，然后以30-40℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)5-8h”優(yōu)選“首先以12℃/min的升溫速率在400-500℃預(yù)燒2h，然后以35℃/min的升溫速率在1250-1350℃燒結(jié)7h”，第二次加熱速率幾乎三倍于第一次的加熱速率，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)由于之前的預(yù)熱已經(jīng)使得合金體具有一定的適應(yīng)能力，通過(guò)快速升溫，使得材料的合金迅速且結(jié)晶更加充分，晶粒間的耦合作用更強(qiáng)，從而材料的有效各向異性常數(shù)更低，初始磁導(dǎo)率更高。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，采用二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率要高于單次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率3-7％，采用第二次加熱速率三倍于第一次的加熱速率后得到的合金的初始磁導(dǎo)率相較于普通二次加熱處理進(jìn)行燒結(jié)后的合金初始磁導(dǎo)率提高4-8％；(四)本發(fā)明中的淬火步驟中的第二階段采用了快速的淬火步驟，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，采用了快速的淬火步驟能夠使得合金的性能更加優(yōu)質(zhì)，能提高合金的沖擊韌性值及硬度值，且對(duì)于磁性能并無(wú)影響，該合金在急冷過(guò)程中，其材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生相變?cè)鲰g，ce元素能夠部分熔解，使得在粘結(jié)相中的ce在急冷情況下來(lái)不及析出，起到了固熔強(qiáng)化的作用，能大幅度提高了該合金的沖擊韌性及硬度值。沖擊韌性能夠達(dá)到0.72-0.89mj/m2，其中經(jīng)過(guò)綜合考慮當(dāng)合金材料的配比為：其中合金的配比為(fe0.6co0.4)50(ni0.65al0.3ce0.05)35cu3b6si3cr3，時(shí)ce含量約為1.75％時(shí)的沖擊韌性以及各項(xiàng)性能達(dá)到最佳，沖擊韌性為0.85mj/m2，洛氏硬度值為38hrc。(五)經(jīng)過(guò)退火步驟后該合金形成了α-fe相、摻雜co的α-fe相和非晶相組成，其中α-fe相和摻雜co的α-fe相組成第一相，第一相中α-fe相和摻雜co的α-fe相的顆粒尺寸在1-15nm之間，第一相與非晶相之間形成了一個(gè)界面相，其中第一相的飽和磁化強(qiáng)度約為1.52t，相界面為一個(gè)厚度為1-1.5nm的界面，其中ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍；本發(fā)明創(chuàng)造性的首先制備納米合金粉體，之后加入金屬進(jìn)行熔煉，這樣使得ni能夠進(jìn)入至由α-fe相和摻雜co的α-fe相組成的第一相中，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)ni在第一相中的含量為在非晶相中的含量的1.5倍時(shí)該合金的飽和磁化強(qiáng)度最大，其合金的飽和磁化強(qiáng)度約為1.57t。(1)步驟五中的退火溫度對(duì)于合金的晶粒直徑有一定影響。在合金加熱過(guò)程中，由于存在不同的金屬元素，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)首先加熱至455℃，保溫1.5h，先使得第一相中的元素優(yōu)先成核，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h，使得非晶相此時(shí)能夠得到均勻細(xì)小納米結(jié)構(gòu)。如果再次升溫后發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升高到750℃時(shí)，晶粒尺寸急劇長(zhǎng)大，其使磁各向異性增加，同時(shí)大晶粒對(duì)疇壁的位移、磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)起阻礙作用。因此本發(fā)明采用最佳的退火溫度為“首先加熱至455℃，保溫1.5h，先使得第一相中的元素優(yōu)先成核，之后再次加熱至530℃，保溫2.5h，然后加熱到720℃，保溫3.5h”。(2)研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行退火的過(guò)程中需要進(jìn)行保溫程序，但是保溫的時(shí)間與本發(fā)明合金的磁性能具有很大的關(guān)系，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，磁性能下降。由于在合金的內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力，且不同部位固化推進(jìn)方式不同而形成區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)，在720℃保溫3-4h后(最佳保溫時(shí)間為3.5h)，合金的內(nèi)應(yīng)力可以達(dá)到充分的釋放，磁晶各相異性能降低，合金內(nèi)部的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，而使合金表現(xiàn)出優(yōu)良的軟磁性能。但在720℃保溫超過(guò)4h后，由于出現(xiàn)了惡化磁性能的析出相，導(dǎo)致合金磁性能下降。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12