[發明專利]微晶軟磁粉材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910025837.0
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101572150A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 王玲;趙浩峰;張帥;徐勝宏;陳文龍
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F1/20;C22C1/03;B22F9/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 張立榮

一、技術領域

本發明涉及一種具有高飽和磁化強度的微晶軟磁粉材料及該磁粉制備方法，屬于磁性材料技術領域。

二、背景技術

鐵硅鋁合金是工業中用得較廣的軟磁合金。為了進一步改善性能，人們不斷提出新的合金設計方案。

200710160244.6號申請提出了一種高飽和磁化強度的鐵硅鋁鈷合金的制備方法。包括如下步驟：1)采用純度大于99.9wt％的Fe、Al、Si、Co為原料，放入中頻真空感應爐中熔煉，得到母合金；2)將熔煉好的母合金放入快淬設備中，合金鑄錠在高純惰性氣體保護下經過重熔后被迅速澆注至高速旋轉的輥輪上，得到快速冷凝的薄帶；3)采用球磨工藝進行扁平化處理，得到扁平粉末；4)將扁平粉末樣品放入不銹鋼管中，抽真空，充入惰性保護氣體，將不銹鋼管放入管式爐中加熱，保溫，隨爐冷卻；5)扁平粉末與粘結劑混煉加工成的薄片，放入熱處理爐中加熱，保溫，空冷。該發明工藝簡單，適合于大規模批量化生產；軟磁性能優異，磁體具有較高的工作溫度和極高的磁導率，磁屏蔽效果大大提高。但是加入了稀貴金屬Co，Co為戰備物質。

200710160245.0號申請公開了一種高磁導率軟磁合金復合材料的制備方法。包括如下步驟：1)采用純度大于99.9wt％的Fe、Al、Si、Ti為原料，放入中頻真空感應爐中熔煉，得到母合金；2)將熔煉好的母合金放入快淬設備中，合金鑄錠在惰性氣體保護下經過重熔后被迅速澆注至高速旋轉的輥輪上，得到快速冷凝的薄帶或薄片；3)采用球磨工藝進行扁平化處理制得扁平粉末；4)將扁平粉末放入不銹鋼管中，抽真空，充入惰性保護氣體，將不銹鋼管放入管式爐中加熱，隨爐冷卻；5)扁平粉末與粘結劑混煉加工成的薄片狀高磁導率軟磁材料，放入熱處理爐中加熱，保溫，空冷。該專利僅使用Ti，性能的提高受限制，并且工藝頗為復雜，因此合金的成本較高。

三、發明內容

解決問題：

本發明針對現有技術存在的缺陷，提供一種具有高飽和磁化強度的的微晶軟磁粉材料，該材料導磁率高，所用原料普通，制造成本低廉。

本發明的另外還提供上述微晶軟磁粉材料的制備方法，該方法工藝簡單，適于工業化大批量生產。

技術方案：

一種微晶軟磁粉材料，其成分的重量百分含量為：4～7％Al，7～12％Si，0.05～0.2％Cu，0.1-0.5％Zr，0.5～2.5％B，0.05～0.1％Pr，0.05～0.1％La，0.01～0.05％P，其余為Fe。

上述微晶軟磁粉材料的制備方法，制備過程：首先按照上述成分進行配料，原料Fe、Al、Cu、Zr、Si、B、Pr、La的純度均大于99.9％，P以鐵磷中間合金的方式加入，P在鐵磷中間合金的重量百分數為18-20％；配好的料放入真空速凝片鑄爐中熔煉，熔煉溫度為1480-1?580℃，得到母合金溶液后，合金液澆到爐內轉動的水冷圓輥上，輥的轉動線速度為1-5m/s，金屬熔液被快速冷卻凝固，從而使液態凍結，形成微晶結構的薄片，所得薄片厚度0.5～1.2mm，然后將薄片放入球磨機進行球磨，制得的粉末粒徑為0.3～0.8mm。

本發明的有益效果：

本發明的微晶軟磁粉材料，僅使用普通硼和常用的稀土元素，避開了使用稀貴元素鈷，生產成本較低廉。

而且微晶形成和母合金冷卻一次完成，不僅生產制備工藝簡單，而且不需要二次加熱，節約了能源；不需二次加熱和隨后的熱處理，生產周期縮短。

由于采用硼、銅元素和鋁元素配合，可以在低淬速度下得到一定的微晶組織，晶粒的尺寸在0.1-1μm。而且稀土元素可調整合金組織的均勻性，利于提高材料的導磁率，得到了一種高飽和磁化強度的微晶軟磁粉材料。

四、附圖說明

圖1為本發明為含7％Al、12％Si、0.2％Cu、0.1Zr％、0.5％B、0.05％Pr、0.05％La、0.01％P、其余為Fe合金的薄片金相組織圖。

圖中可以看出，合金的晶粒十分細小，組織非常細密。

五、具體實施方式

實施例一：

本發明的微晶軟磁粉材料成分的重量百分含量為：4.5％Al，7％Si，0.1％Cu，0.1％Zr，0.5％B，0.05％Pr，0.05％La，0.01％P，其余為Fe。