[發明專利]高頻性能優良的鐵基納米晶軟磁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410273233.9
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104087833A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 周少雄;向睿;董幫少;張廣強;李宗臻
• 申請（專利權）人: 安泰科技股份有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C45/02;C22C33/06;B22D11/06;H01F1/147;H01F1/153
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;榮紅穎

1.一種高頻性能優良的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述合金的表達式為Fe_aSi_bP_cCu_xM_y，所述表達式中a、b、c、x和y分別表示各對應組分的原子百分比含量，且滿足以下條件：70≤a≤85，5≤b≤15，5≤c≤18，0.0001≤x≤3，0≤y≤5，a+b+c+x+y＝100％，所述M為Zr、Ti、Ta、Hf、Nb、V、W、Mo、Mn、Cr、Re、Zn、In、As、Sb、Bi、Ca、鉑族元素、稀土元素、N、Sn、Ge、Ga、Al中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述組分Fe的原子百分比含量a的取值范圍為75≤a≤83，更優選為77≤a≤82。

3.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述組分Si的原子百分比含量b的取值范圍為5≤b≤10，更優選為6≤b≤8。

4.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述組分P的原子百分比含量c的取值范圍為10≤c≤15，更優選為12≤c≤14。

5.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述組分Cu的原子百分比含量x的取值范圍為0.1≤x≤3，更優選為0.5≤x≤2。

6.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述組分M的原子百分比含量y的取值范圍為0.1≤y≤3，更優選為0.5≤y≤2。

7.根據權利要求1所述的鐵基納米晶軟磁合金，其特征在于，所述Fe被Co和/或Ni部分替代，其中所述部分替代Fe的元素Co和/或Ni在所述鐵基納米晶軟磁合金中的原子百分比含量為45％以下。

8.一種權利要求1-7任一所述的鐵基納米晶軟磁合金的制備方法，包括

如下步驟：

步驟一，按權利要求1-7任一所述的合金表達式中各組分的原子百分比含量進行配料；

步驟二，在抽真空后充入保護氣體的氣氛下采用感應熔煉爐或電弧熔煉爐將所述步驟一配好的原料熔煉均勻，隨爐冷卻或注入模具冷卻成成分均勻的母合金錠；

步驟三，利用單輥熔體快淬法，在真空條件下和氬氣保護下將所述母合金錠制備成鐵基納米晶軟磁合金。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟二中，所述抽真空的真空度為低于5×10^-3Pa，所述保護氣體的氣氛為氮氣或氬氣氣氛，所述熔煉時間為30-40min，并在熔化后保溫5-30min以使合金原料熔煉均勻。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟三中，所述真空條件下的真空度為≤5×10^-3Pa。

11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟三中，采用所述單輥熔體快淬法制備鐵基納米晶軟磁合金時，銅輥表面線速度為30-40m/s，合金熔煉噴帶前溫度控制在1200-1400℃，制備出的鐵基納米晶軟磁合金帶材的厚度為18-35μm，寬度為1.5-10mm。

12.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括熱處理步驟，所述熱處理步驟具體為：在抽真空后的惰性氣體氛圍中，將所述步驟三制備的鐵基納米晶軟磁合金帶材以0.5-4℃/s的升溫速率升溫至350-500℃，然后保溫1-30min，最后淬火冷卻至室溫，得到鐵基納米晶軟磁合金帶材。優選地，所述熱處理步驟中，所述抽真空時的真空度為低于3×10^-3Pa。

13.采用權利要求8-12任一所述的制備方法制成的鐵基納米晶軟磁合金在制造電子設備中的鐵芯方面的應用。

14.根據權利要求13所述的應用，其特征在于，所述電子設備是特種電機、電抗器、脈沖變壓器、差模電感、互感器或磁放大器。