[發明專利]一種高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料及制備方法

有效

• 申請號: 201210348384.7
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102832006A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 趙浩峰;王玲;蔣曉龍;邱奕婷;張詠;林瑩瑩;鄭澤昌;張金花;劉光宇;陸陽平
• 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;C22C30/00;C22C1/03;B22D11/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，涉及一種高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料及制備方法。

背景技術

200910096940.4號申請公開一種鈷基塊體非晶合金，該合金的分子簡式為CoaFebNbcB22.4Si5.6，并滿足60＜a＜65，2＜b＜5，3＜c＜7。該發明還公開了該鈷基塊體非晶合金的制備方法。得到合金的飽和磁感應強度Is在0.1T以上，0.8T以下；?矯頑力Hc在0.8A/m以下，0.1A/m以上；有效磁導率，μc（1KHz）在10000以上，60000以下。該合金存在的不足是有效磁導率還不夠高，含鈷量多。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料，該材料在保證較好的軟磁性能的條件下，減少了鈷的含量。

本發明的另一目的是提供一種高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料，該材料中各成分的重量百分含量為：?Fe?18％～22％,Ni30％～35％,Gd4％～7％,?Ho?0.01％～0.05％，V?0.1％～0.5％，Ru0.01％～0.05％，Al6％～9％，P1％～3％，其余為Co。

該高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料的組織特點為亞微晶，亞微晶粒的尺寸為150-250nm。

上述高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料的制備方法，具體步驟如下：

（1）首先按照重量百分含量為：?Fe?18％～22％,Ni30％～35％,Gd4％～7％,?Ho?0.01％～0.05％，V?0.1％～0.5％，Ru0.01％～0.05％，Al6％～9％，P?1％～3％，其余為Co進行配料，上述各原料中Fe?、Ni、Ho?、V?、Ru、Al、Co?的純度均大于99.9％，Gd以鐵釓中間合金的方式加入，鐵釓合金中Gd的重量百分比為35%；P以鐵磷中間合金的方式加入，鐵磷合金中，P的重量百分比為25%；

（2）將原料放入真空感應爐中熔煉，熔煉溫度為1510-1530℃，澆注冷卻后得到母合金；

（3）然后將母合金放入重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1500-1510℃；所述重熔管式坩堝真空感應成型爐內，重熔管式坩堝的頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下2-4mm處，重熔管式坩堝內放置一個可上下移動的耐火柱塞，該耐火柱塞和管式坩堝內壁的間隙為0.5-0.9mm，所述母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，并被轉輪輪緣拖拽形成合金絲；

（4）然后將合金絲置于300-350℃，保溫2-4小時，即得到高有效磁導率鈷鎳基微晶磁性材料。

所述步驟3）中真空感應成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為24～27m/s，所得合金絲的直徑為100-250μm。

本發明相比現有技術具有如下有益效果：

本發明合金材料采用的Ho?和Ru都可提高非晶形成能力。P也是提高非晶形成能力的一種元素。因為?P價格比?B低,?可以降低合金成本,?而且在制備過程中,?由于?P的熔點低,可以降低合金熔煉過程中能量損耗。

合金材料成份中的P、Ho?和Ru共同存在，可使團簇中原子間相互作用強,?則原子擴散便困難，因此提高材料非晶形成能力。

合金材料中Al為晶粒形核提供位置。V提高非晶形成能力并阻礙晶粒長大的過渡金屬。V、Ho?和Ru結合可有效控制晶粒長大。

合金材料中Co具有較好的軟磁性能，非晶的居里溫度隨著?Co含量的增加而增大,?高溫磁導率也隨?Co含量增加而增大。V添加量合金的微觀結構和磁性能影響,可提高初始磁導率、?減低低矯頑力和降低鐵損。Gd和Ni可提高初始磁導率。Ni、Co、Gd和V結合強化了鐵磁性作用，有效提高了材料的有效磁導率和降低了合金的矯頑力。

本發明合金在凝固中，采用快淬方式冷卻和合金化結合，可以有效減小合金中的相，保證化學成分的均勻分布，也保證了合金的磁性能。熱處理可降低快淬造成的內應力。

與現有技術相比，本發明的優點在于：