金属非晶纳米晶磁芯由于其优异的软磁性能广泛应用于国防军工和和民用领域电力电子领域的大功率中高频变压器、高频开关电源、电磁兼容器件、高精度电流互感器以及磁传感器等器件中。然而，国内高性能的非晶纳米晶磁芯主要依靠进口，国外产品价格高且高度技术封锁，严重制约了我国相关国防科技和民用科技的发展。非晶纳米晶磁芯优异的磁性能来源于其独特的非晶纳米晶结构，传统非晶纳米晶磁芯制备技术无法实现对磁芯材料微观结构的有效可控，高性能的磁芯尚无法生产。本项目历经近10年，在国家863、上海市科委纳米专项等的支持下，从磁芯的纳米晶化机制研究入手，攻克关键制备技术难题，开发出高性能的非晶纳米晶磁芯，实现磁芯的产业化。主要工作和创新成果如下： 1.针对非晶纳米晶磁芯的纳米晶化过程是一个温度敏感的多步晶化叠加的复杂动力学过程，构建了非等温方法研究非晶合金纳米晶化机理的动力学模型，阐明了典型非晶合金的纳米晶化机制。据此建立了非晶纳米晶磁芯的纳米晶化关键制备技术，为非晶纳米晶磁芯规模化生产的关键热处理工艺优化提供了可靠的理论基础和技术支撑； 2.针对常规磁场热处理的共模电感磁芯高频损耗大、电感较低的问题，建立了复合磁场热处理技术，开发出具有高的饱和磁化强度和起始磁导率的非晶纳米晶磁芯，实现了高性能共模电感磁芯的产业化； 3.针对在磁芯纳米晶化处理过程中由于晶化放热会使磁芯实际温度突然升高从而导致磁芯性能恶化这一规模化生产难题，建立了利用吸热体来减小由于晶化放热导致磁芯自身温度升高的热处理技术，实现非晶纳米晶电流互感器磁芯的产业化； 4.针对常规非晶变压器磁芯的带材填充系数较低、内应力较大及易产生破碎的问题，设计开发了两种非晶磁芯绕制设备及夹具，建立了变压器磁芯外加纵向磁场热处理工艺，成功制备了具有良好性能的非晶磁芯及变压器。与国标相比，所制成的非晶变压器空载损耗降低了12.5%，负载损耗降低了7.4%； 5.利用磁控溅射和电流化学镀方法制备出巨磁阻抗效应达800%以上的磁芯，成功应用于汽车电子传感器、无损检测等领域。 本项目突破了非晶纳米晶磁芯产业化的关键制备技术，通过磁芯材料的开发、纳米晶化机理的理解以及规模化生产工艺的优化，开发出具有自主知识产权的高性能非晶纳米晶磁芯，实现纳米晶磁芯的产业化应用。本项目成果经专家评审，具有新颖性和创新性，相关技术达到国际先进水平。申请发明专利11项，已授权4项；发表SCI收录论文33篇，其中6篇发表在金属与冶金工程领域top5杂志上。部分成果已由上海米创电器有限公司实现产业化，并成功应用于国防和民用领域，著名公司如西门子、上海电气及有关军工单位使用了我们的产品。本项目近五年新增产值1.2亿元,新增利润1784万元,取得了良好的经济效益。 通过本项目的实施，推进了我国在国防军工和民用领域电力电子器件开发和应用的技术水平，降低了对国外进口产品的依赖，促进了国防军工和民用科技实力的提升，支撑了国家节能减排战略的实施，为国防和经济社会的发展作出了贡献。