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一種納米晶軟磁合金材料的制作方法

文檔序號:11924516閱讀:356來源:國知局

本發(fā)明屬于磁性功能材料技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種納米晶軟磁合金材料。



背景技術(shù):

軟磁材料由于矯頑力小,容易磁化和退磁被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)磁材料領(lǐng)域,如電腦、手機、平面顯示技術(shù)等方面,及各種磁放大器、濾波線圈、變頻電感器、變頻變壓器、逆變電源、貯能電感等器件中。

目前的軟磁材料主要為鐵氧體軟磁材料,其居里溫度低,當(dāng)溫度在100℃以上時飽和磁感強度下降明顯,因此其使用溫度范圍受到限制;再者其飽和磁感強度低,限制了其在小型化及平面化的推廣。

納米晶軟磁材料,因其結(jié)構(gòu)的特殊性使之具備高的磁導(dǎo)率,高飽和磁化強度和低矯頑力等性能得到普遍關(guān)注?,F(xiàn)實際應(yīng)用的納米晶軟磁合金材料通常是通過非晶晶化法制備的,其形狀和尺寸受到極大限制,要獲得大塊的納米晶軟磁材料必須對非晶合金粉碎后燒結(jié)。但通常燒結(jié)溫度高,時間長,得到的晶粒長,導(dǎo)致軟磁合金性能不佳。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)晶粒小,并具備高飽和磁化強度和高居里溫度的納米晶材料及制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:

一種納米晶軟磁合金材料,其組成以各組成元素的總原子量計,各組成成份的原子組成百分比為:43-43.5%的鐵,43-43.5%的鈷,0.1-0.3%的鍺,0.8-1.2%的銅,6.5-7.5%的硼,4-5%的X;所述的X包括有鈮,釤和釓。

所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1∶1。

所述鈮,釤和釓按原子組成百分含量比為2.5∶1∶1。

一種納米晶軟磁合金材料的制備方法,包括如下步驟:

1)、制備鐵-X中間合金,在鐵-X中間合金中,X占中間合金的重量百分比為15%;

2)、將鐵,鈷,鍺,銅,硼及步驟1)的中間合金按原子百分比配料,在電弧加熱爐1000-1300℃下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠;

3)、將步驟2)制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶,并將該薄帶經(jīng)250-450℃,時間為1-2小時熱處理后粉碎,粉碎粒徑為20-40nm;

4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具,在50-55MPa,750-780℃下燒結(jié)8-8.5分鐘。

本發(fā)明的有益效果是:

通過本技術(shù)方案,晶體粒徑小于70nm,有較高的居里溫度580-680℃之間,較高的飽和磁化強度1.70-1.95T之間。

具體實施方式

以下通過具體實施例來詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。

一種納米晶軟磁合金材料,其組成以各組成元素的總原子量計,各組成成份的原子組成百分比為:43-43.5%的鐵,43-43.5%的鈷,0.1-0.3%的鍺,0.8-1.2%的銅,6.5-7.5%的硼,4-5%的X;所述的X包括有鈮,釤和釓。

所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1∶1。

所述鈮,釤和釓按原子組成百分含量比為2.5∶1∶1。

一種納米晶軟磁合金材料的制備方法,包括如下步驟:

1)、制備鐵-X中間合金,在鐵-X中間合金中,X占中間合金的重量百分比為15%;

2)、將鐵,鈷,鍺,銅,硼及步驟1)的中間合金按原子百分比配料,在電弧加熱爐1000-1300℃下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠;

3)、將步驟2)制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶,并將該薄帶經(jīng)250-450℃,時間為1-2小時熱處理后粉碎,粉碎粒徑為20-40nm;

4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具,在50-55MPa,750-780℃下燒結(jié)8-8.5分鐘。

實施例1

計算所需組成元素的量,選用純度在99.5-99.9%左右的鐵,鈷,鍺,銅,硼,將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金,所述中間合金加工成塊狀;選用原子組成百分比為:43%的鐵,43%的鈷,0.1%的鍺,0.8%的銅,6.5%的硼,4%的X;所述的X包括有鈮,釤和釓;所述鈮,釤和釓按原子組成百分含量比為2.5∶1∶1;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1∶1。將鐵,鈷,鍺,銅,硼及中間合金按原子百分比配料,在電弧加熱爐1000-1300℃下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠;將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶,并將該薄帶經(jīng)450℃,時間為2小時熱處理后粉碎,粉碎粒徑為20-40nm;將粉碎后的粉末放入模具,在55MPa,750℃下燒結(jié)8-8.5分鐘。

實施例2

計算所需組成元素的量,選用純度在99.5-99.9%左右的鐵,鈷,鍺,銅,硼,將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金,所述中間合金加工成塊狀;選用原子組成百分比為:43.5%的鐵,43.5%的鈷,0.3%的鍺,1.2%的銅,7.5%的硼,5%的X;所述的X包括有鈮,釤和釓;所述鈮,釤和釓按原子組成百分含量比為2.5∶1∶1;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1∶1。將鐵,鈷,鍺,銅,硼及中間合金按原子百分比配料,在電弧加熱爐1000-1300℃下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠;將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶,并將該薄帶經(jīng)400℃,時間為2小時熱處理后粉碎,粉碎粒徑為20-40nm;將粉碎后的粉末放入模具,在50MPa,780℃下燒結(jié)8-8.5分鐘。

實施例3

計算所需組成元素的量,選用純度在99.5-99.9%左右的鐵,鈷,鍺,銅,硼,將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金,所述中間合金加工成塊狀;選用原子組成百分比為:43.3%的鐵,43.3%的鈷,0.2%的鍺,1.0%的銅,7%的硼,4.5%的X;所述的X包括有鈮,釤和釓;所述鈮,釤和釓按原子組成百分含量比為2.5∶1∶1;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1∶1。將鐵,鈷,鍺,銅,硼及中間合金按原子百分比配料,在電弧加熱爐1000-1300℃下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠;將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶,并將該薄帶經(jīng)350℃,時間為2小時熱處理后粉碎,粉碎粒徑為20-40nm;將粉碎后的粉末放入模具,在55MPa,750℃下燒結(jié)8-8.5分鐘。

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