[發明專利]一種鐵鈷基軟磁材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510022773.4
• 申請日: 2015-01-17
• 公開（公告）號: CN104498806A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王中克
• 申請（專利權）人: 王中克
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;B22F3/03;H01F1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉一種鐵鈷基軟磁材料的制備方法。

背景技術

鐵基非晶及納米晶合金由于具有優異的軟磁性能、耐腐蝕性能等而廣泛應用于微電子、機械、電力工程等領域。

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，眾所周知，合金的非晶形成能力和耐蝕性對其成分都是相當敏感的。通常情況是，為了獲得高耐蝕性的鐵基大塊非晶合金，必須添加大量非鐵磁性元素，這將導致該合金飽和磁感應強度和居里溫度的降低，甚至室溫下失去鐵磁性。因此，開發同時具有高耐蝕性、高飽和磁感應強度和高非晶形成能力的鐵基軟磁非晶合金至今仍是一個有待攻克的難題。

發明內容

本發明提供一種鐵鈷基軟磁材料的制備方法，該方法制備的鈷基磁芯具有高磁導率、高抗磁飽和高耐腐蝕性能。

為了實現上述目的，本發明提供一種鐵鈷基軟磁材料的制備方法，其中該軟磁材料主體使用如下原子配比的合金材料制成：Fe_{(100-a-b-c-d-e-f)}Co_aSi_bCr_cPr_dB_eTi_f，其中：a=27-35，b=2-3，c=3-5，d=1-2，e=5-6，f=4-6，該方法包括如下步驟：

（1）制備主體合金

將純度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Cr、Pr、B和Ti，按Fe_{(100-a-b-c-d-e)}Co_aSi_bCr_cPr_dB_eTi_f合金成分以原子百分比稱量并配料，鏑以鐵鏑合金的方式加入；將電弧爐抽至真空度1-2×10^-5Pa，然后反充純度為99.999％的Ar氣至1-2大氣壓，加入上述原料，開啟電弧爐加熱合金熔點以上，然后換不同方向反復熔融4-5次，注入模具冷卻為母合金錠，形成母合金；

（2）制備軟磁材料主體

將母合金去除表面氧化皮，氫破后，球磨成粒徑為10-15μm的合金粉末，將合金粉末模鑄成預定形狀的軟磁材料主體生坯；

將上述軟磁材料主體生坯放入真空高溫電阻爐后，以10-15℃/min的升溫速度升溫至1250-1350℃，保溫2-3h后，以5-10℃/min的降溫速度等溫退火至室溫，得到軟磁材料主體；

（3）表面處理

按將乙醇鋁溶于乙二醇溶劑中，形成濃度為5-10wt%的溶液，將上述軟磁材料主體浸入所述溶液中10-15min，取出后，在空氣氛圍中，熱處理1-2h，熱處理溫度為650-700℃，形成致密的氧化鋁保護層，自然冷卻后，得到產品。

本發明制備的軟磁材料，采用鐵鈷為主體材料以獲得高導磁率，適當添加硅鐠硼元素，以改善材料的抗磁飽和能力，在材料中添加Cr和Ti并在軟磁材料形成氧化鋁保護層以提高材料的耐腐性能。

具體實施方式

實施例一

本實施例的軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成：Fe₅₈Co₂₇Si₂Cr₃Pr₁B₅Ti₄。

將純度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Cr、Pr、B和Ti，按Fe₅₈Co₂₇Si₂Cr₃Pr₁B₅Ti₄合金成分以原子百分比稱量并配料，鏑以鐵鏑合金的方式加入；將電弧爐抽至真空度1×10^-5Pa，然后反充純度為99.999％的Ar氣至1大氣壓，加入上述原料，開啟電弧爐加熱合金熔點以上，然后換不同方向反復熔融4次，注入模具冷卻為母合金錠，形成母合金。

將母合金去除表面氧化皮，氫破后，球磨成粒徑為10-15μm的合金粉末，將合金粉末模鑄成預定形狀的軟磁材料主體生坯。