[發明專利]一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310136458.5
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103198914A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張澤強;連江濱;廖有良;呂寶順;王倩
• 申請（專利權）人: 北礦磁材科技股份有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;C22C45/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料及其制備方法，屬于金屬磁性功能材料技術領域。

背景技術

鐵基非晶納米晶合金是在非晶合金基礎之上通過晶化處理開發出的新型納米晶軟磁合金，現已形成鐵硅硼鈮銅系、鐵鈮（鉭或鉿）硼、鐵鈷鈮（鉭或鉿）硼銅等幾大系列。此類合金的突出優點在于兼備了鐵基非晶合金的高磁感和鈷基非晶合金的高磁導率、低鐵損，因此可以代替鈷基非晶合金、晶態坡莫合金和鐵氧體，在高頻電力電子和電子信息領域中具有廣泛應用前景，可達到減少體積、降低成本的目的。但是目前市場成熟的產品鐵硅硼鈮銅系合金的飽和磁感相對較低，難以滿足對電子器件產品重量輕、體積小、小型化、高效率的需求，而且含有較大量的金屬元素鈮，使得原材料的成本相對較高。

發明內容

本發明為解決現有的鐵硅硼鈮銅系合金產品存在的飽和磁感較低、含有較大量的金屬元素鈮的問題，進而提供了一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料及其制備方法。為此，本發明提供了如下的技術方案：

一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料，按物質的重量百分數包括：81.55%～83.39%的鐵、1.00%～1.01%的銅、0.37%～1.82%的鈮、11.67%-14.94%的磷化三鐵和2.12%-2.14%的硼。

一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料的制備方法，包括：

將冶煉爐預熱后，加入預定量的鐵，將鐵加熱至完全熔化并沸騰5～15分鐘；

將預定量的銅、硼、磷化三鐵和鈮加入到熔化狀態的鐵水中形成混合金屬，將所述混合金屬加熱至熔化狀態并沸騰預定時間；

將熔化狀態的所述混合金屬倒入冷卻槽速冷，形成母合金；

將所述母合金通過噴帶機熔化后，再通過甩帶法制得非晶薄帶。

本發明通過改變生產帶材的合金材料成分配比和生產工藝，不僅提高了材料的飽和磁感強度而且降低了生產成本，從而達到提高產品的性價比的目的；本發明制備出的帶材具有較好的非晶形成能力，表面的光潔度優良，具有良好的軟磁性能。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的具體實施方式提供了一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料，按物質的重量百分數包括：81.55%～83.39%的鐵、1.00%～1.01%的銅、0.37%～1.82%的鈮、11.67%-14.94%的磷化三鐵和2.12%-2.14%的硼。

本發明的具體實施方式還提供了一種低鈮含量高飽和磁感軟磁材料的制備方法，包括：

將冶煉爐預熱后，加入預定量的鐵，將鐵加熱至完全熔化并沸騰5～15分鐘；

將預定量的銅、硼、磷化三鐵和鈮加入到熔化狀態的鐵水中形成混合金屬，將所述混合金屬加熱至熔化狀態并沸騰預定時間；

將熔化狀態的所述混合金屬倒入冷卻槽速冷，形成母合金；

將所述母合金通過噴帶機熔化后，再通過甩帶法制得非晶薄帶。

本具體實施方式提供的制備方法是采用單輥快淬法制備合金的非晶帶。熔煉出來的鑄錠經過破碎成為可以裝入石英管中的適當大小形狀，隨后取適量塊體樣品裝入扁口石英管中。在銅輥的高速旋轉下，使熔體能夠在大氣環境中急速冷卻形成非晶態結構。石英管口呈長方形，其中長邊方向保持與銅輥旋轉方向垂直,并且與銅輥表面間距控制在1.5mm左右，石英管內塊狀鑄錠被感應加熱至熔融狀態，然后在適當氬氣的壓力下噴射出扁口石英管，并在高速旋轉的銅輥上迅速冷卻形成光亮的非晶帶。

優選的，加入的銅、硼、磷化三鐵和鈮都是裝在真空中頻爐或者真空高頻爐的不同料斗里面，然后根據熔煉時間通過振動斗，進入坩堝的。銅、硼、磷化三鐵和鈮合金的加料順序是按體積從大到小。

以下通過具體的實施例對本發明的技術方案做進一步說明，但本發明保護的技術特征并不限于這些實施例。

實施例1

本實施例的鐵基非晶納米晶合金帶材的制備方法，包括以下步驟：

（1）按重量百分數，將冶煉爐預熱后，加入鐵81.55%，加熱至鐵完全熔化并沸騰10分鐘左右；

（2）加入銅1.01%，硼2.14%，磷化三鐵14.94%到鐵水中，加熱至混合金屬完全熔化，并沸騰15分鐘左右，使得所加入的材料與鐵水充分融合；