在当今全球节约能源、保护环境、可持续发展的形势下,软磁材料朝着节能化、集成化和小型化方向发展。这就需要软磁材料具有高的饱和磁化强度M_s、低的矫顽力H_c、高的磁导率以及高的电阻率。而铁基非晶纳米晶合金作为新一代软磁材料,其表现出比传统软磁材料更为优异的软磁性能,这是因为合金中α-Fe纳米晶相与非晶相之间交换耦合作用带来的低平均磁晶各向异性。目前,Fe-Si-B-Nb-Cu系纳米晶合金（FINEMET）已作为磁芯材料实现了工业化应用,然而其仅为1.24 T的饱和磁化强度不利于设备的小型化。商用的Fe Si B系1K101非晶合金的M_s为1.5-1.6 T左右,相对于传统硅钢的M_s要低很多。近年来相继开发的Fe-Si-B-Cu、Fe-B-Cu等纳米晶合金系的M_s均超过了1.75 T,但这些合金的矫顽力、热稳定性、非晶形成能力等其他性能仍然有较大的提升空间。因此,本文为了提高合金的综合性能,研究了元素添加、制备工艺、热处理工艺对Fe-Si-B-P系、Fe-Si-B-Cu-P系、以及Fe-Si-B-Cu-Ca系非晶纳米晶合金的非晶形成能力、淬态结构、热稳定性、晶化结构、磁性能以及电阻率的影响。最后,还以商用1K101非晶合金带材为原材料设计与制备了新型励磁磁源,并对其励磁性能进行了表征。本文得到的主要结论如下:（1）Fe_85-xSi₃B₁₂P_x（x=0,1,2,3,4,5）合金随着P元素的加入,非晶形成能力不断提高,在x=4和x=5时能够得到完全非晶的淬态合金。合金淬态矫顽力H_c随P元素的添加呈下降趋势,在x=5时,淬态矫顽力仅有3.46 A/m。合金饱和磁化强度M_s随着P替换Fe含量的提升而不断降低,从x=0时的1.71 T降低至x=5时的1.58 T,下降了7%。在x=4时,该非晶合金的淬态饱和磁化强度为1.64 T,优于现在商用的1K101牌号Fe Si B系列合金的1.56 T。（2）Fe₈₅Si₂B_12-xP_xCu₁（x=0～4）淬态合金矫顽力为54.53～122 A/m,随着P元素含量的提升矫顽力不断降低。当P含量为x=4时,矫顽力最低,为54.53 A/m,相较于没有P添加的合金矫顽力118.7 A/m下降了54%。此外,P元素的加入也使得过冷液相区ΔT_x增加,从x=0时的119℃增加到了x=4的153℃,增加了28.6%。（3）Fe₈₄Si₂B₈P₅Cu₁和Fe_83.5Si_2.5B₈P₅Cu₁合金分别在440℃和420℃热处理后能够达到最低的矫顽力,分别为24.4 A/m和18.35 A/m。对应的饱和磁化强度M_s分别为1.79T和1.67 T。Fe_83.5+xSi_2.5B₈P₅Cu_1-x（x=0.5）合金在420℃热处理后的综合软磁性能为M_s=1.83 T,H_c=15.08 A/m,在440℃热处理后的综合软磁性能为M_s=1.86 T,H_c=22.71A/m。相比同等Fe含量的Fe₈₄Si₂B₈P₅Cu₁合金综合软磁性能更好。（4）Fe₈₄Si_xB_10.5-xP₅Cu_0.5（x=0～5.5）合金在Si含量为x=5.5时,能够得到完全非晶的淬态带材,且该成分合金的过冷液相区ΔT_x较大,为133℃,说明该合金具有较好的非晶形成能力和热稳定性。该合金在440℃保温10分钟热处理后,软磁性能为M_s=1.85 T,H_c=12.96 A/m。随着热处理的温度从450℃提升至480℃之后,Fe₈₄Si_5.5B₅P₅Cu_0.5合金矫顽力不断增加,在温度为480℃时矫顽力最高为26.53 A/m。而随着热处理保温时间从20分钟提升至60分钟,矫顽力不断增加,从18.17 A/m增加到60.71 A/m。（5）少量Ca元素的添加能够提升(Fe₈₂Si₃B₁₄Cu₁)_100-xCa_x合金的非晶形成能力,在Ca含量为x=0.18和0.24时,可以得到淬态完全非晶带材。而当Ca含量为x=0.18～0.48时,退火后的纳米晶合金只含单一α-Fe相。淬态(Fe₈₂Si₃B₁₄Cu₁)_100-xCa_x电阻率随着Ca含量的提升呈上升趋势,从x=0时的137.6μΩ.cm增加到x=0.72时228.8μΩ.cm。而退火后合金带材电阻率相对于淬态整体呈现下降趋势。此外,Ca含量较高时能够促进退火前后合金中高电阻率的Fe₃B纳米晶相的形成。退火后合金带材的电阻率随着Ca含量的增加而增加,在x=0.72时电阻率达到极大值171.3μΩ.cm,比x=0成分的电阻率116.2μΩ.cm提升了47.4%。（6）采用商用1K101非晶合金和DT4纯铁棒制备了新型磁源。在励磁电流为5 A时,在铁棒的凸出端能够产生的空间磁感应强度B最大值为173.5 m T,远高于平坦端和无铁芯添加时的最大磁感应强度,结果说明凸出结构能够明显提升磁力线的汇聚能力。