[發(fā)明專利]一種非晶鐵合金鐵芯制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610145647.2
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105788841A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁梅芹
• 申請（專利權(quán)）人: 梁梅芹
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/153;C22C45/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種非晶鐵合金鐵芯制備方法。

背景技術(shù)

鐵基納米晶軟磁合金材料自問世以來，因具有高飽和磁感應(yīng)強度、高磁導(dǎo)率、低損耗、低矯頑力等特點而得到極大的重視和深入的研究，并廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源和電磁傳感器等領(lǐng)域。

非晶態(tài)合金是利用快速凝固技術(shù)制造的新型材料，具有優(yōu)異的軟磁性能，即高飽和磁感應(yīng)強度、高導(dǎo)磁率、低矯頑力、高電阻率和極低的渦流效應(yīng)以及優(yōu)異的耐腐蝕性能等而廣泛應(yīng)用于微電子、機械、電力工程等領(lǐng)域。利用非晶態(tài)合金的上述特點，現(xiàn)有技術(shù)采用非晶態(tài)合金替代傳統(tǒng)的硅鋼片、坡莫合金以及鐵氧體制造電機的定子鐵芯，有效的克服了傳統(tǒng)電機的上述缺點。

但是，非晶態(tài)合金還存在明顯的缺點：飽和磁感應(yīng)強度不高。以非晶態(tài)合金中綜合軟磁性能最好的Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁為例，其飽和磁感應(yīng)強度僅為1.24T。相比于其他高飽和磁感應(yīng)強度的軟磁材料，在相同的工作條件下該合金材料需要更大體積，這極大地限制了它的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種非晶鐵合金鐵芯制備方法，該非晶鐵合金鐵芯，具有優(yōu)異的軟磁性能及高磁感應(yīng)強度。

為了實現(xiàn)上述目的，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種非晶鐵合金鐵芯的制備方法，該非晶鐵合金鐵芯由以下原子配比的合金制成：（Fe_1-x-yGd_xNi_y）_{1-a-b-c-d-e-f}（Si_1-zV_z）_aAl_bC_cTa_dHf_eF_f，其中x=0.02-0.03，y=0.14-0.18，z=0.03-0.05，a=0.1-0.15，b=0.13-0.15，c=0.01-0.02，d=0.01-0.015，e=0.015-0.02，f=0.005-0.01；

該方法包括如下步驟：

（1）制備合金

首先按照上述重量百分含量進行配料，所有原料的純度均大于99.9％，其中，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%；

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

將所述母合金放入重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1500-1510℃；所述重熔管式坩堝放入真空感應(yīng)成型爐內(nèi)，其頂部置于真空感應(yīng)成型爐轉(zhuǎn)輪輪緣之下2-4mm處，所述重熔管式坩堝內(nèi)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(nèi)壁的間隙為0.5-0.9mm，所述母合金置于重熔管式坩堝內(nèi)的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉(zhuǎn)輪輪緣拖拽形成合金絲，其中真空成型爐轉(zhuǎn)輪輪緣的旋轉(zhuǎn)線速度為25-27m/s，所得合金絲的直徑為100-200微米；

然后將合金絲置于100-150℃，保溫2-4小時，即得到鐵基非晶軟磁合金材料；

（2）制備鐵芯

將上述合金薄帶按照鐵芯設(shè)計尺寸堆疊成預(yù)成型件，在氬氣保護下，在低于晶化溫度30-40K的溫度下，等溫退火1-1.5h，然后將退火后的非晶態(tài)合金疊片堆用絕緣漆和粘結(jié)劑作整體浸漬處理，得到本發(fā)明的鐵基非晶態(tài)合金帶所制得的鐵芯。

本發(fā)明制備的非晶鐵合金鐵芯，采用Gd和Ni替代部分Fe，采用V替代部分Si提高了材料的軟磁性能及磁飽和強度，采用的Hf可提高材料的非晶形成能力,材料中的Ta可增加非晶的熱穩(wěn)定性，Ta可阻止原子在高溫的活動能力，保證了組織的熱穩(wěn)定性，Al和Ni有助于軟磁性能提高。

具體實施方式

實施例一

本實施例的非晶鐵合金鐵芯由以下原子配比的合金制成：（Fe_0.84Gd_0.02Ni_0.14）_0.73（Si_0.97V_0.03）_0.1Al_0.13C_0.01Ta_0.01Hf_0.015F_0.005。