[發明專利]一種鐵基非晶合金粉末及生產方法

有效

• 申請號: 201611154133.X
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108231314B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 劉志紅
• 申請（專利權）人: 蓬萊市超硬復合材料有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;H01F41/02
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

一種鐵基非晶態粉末及其制備方法，粉末合金成分為Fe 40?95 wt%，合金元素為可以與鐵一起電沉積的元素，如P、Ni、Cr、Co、Mo、W、Re等中一種或多種元素的組合。鐵基非晶合金粉末制備工藝：（1）金屬基板被鍍表面的預處理：金屬基板被鍍表面可采用機械或化學方法除銹、脫脂；（2）電鍍液組成：亞鐵鹽（硫酸亞鐵、氯化亞鐵或兩者的混合物），中強酸、絡合劑、還原劑、合金元素添加劑；（3）采用電刷鍍方法制備非晶合金鍍層，施鍍溫度為30?70℃，鍍液Ph值小于1；（4）非晶合金鍍層的剝離；（5）非晶合金顆粒的球磨；（6）非晶合金粉末的篩分。

技術領域

本發明涉及一種非晶合金粉末，尤其是涉及一種鐵基非晶合金粉末及生產方法。

背景技術

隨著電子電力、通信工業的發展，電子元器件向小型化、高頻化和大電流方向發展，而且對電子設備的電磁兼容性能的要求也越來越高，傳統的非晶帶材鐵芯、軟磁鐵氧體及金屬磁粉芯等不能滿足需求，應用受到限制。主要表現在：(1) 非晶帶材鐵芯在高頻工作時感應渦流導致損耗很大，限制其在高頻領域的應用；(2) 軟磁鐵氧體高頻損耗低，但是飽和磁感應強度和磁導率低，不能滿足小型化和大電流的發展需求；(3) 金屬磁粉芯存在著高頻損耗高、直流疊加特性差或者價格昂貴等問題，限制了其應用范圍。非晶磁性粉末由于其優異的軟磁性能，可以滿足各種電子元器件穩定化、小型化、高頻化、大電流、高功率的需求，能極大促進汽車、電子、航空航天領域等高新技術行業的發展。

到目前為止，非晶合金粉末的制備工藝主要有水霧法、氣霧法以及使用非晶薄帶破碎制粉的工藝。水霧法具有大的冷卻速率，可滿足制備非晶態粉末的要求。然而，在水霧化過程中，所獲得的粉末易形成氧化物，氧含量高，再者當熔融金屬凝固時，產生的水蒸氣會覆蓋在熔融金屬的周圍。由于該水蒸氣膜的存在導致冷卻強度降低，所以會阻礙熔融液滴中心部分的急劇冷卻。從而使粉末中心部分不能獲得非晶態結構的問題，影響器件性能。氣霧法由于冷卻強度受限，只能制備非晶形成能力強的非晶合金粉末，且生產成本高。直接破碎法的優點在于對物料的選擇性不強，材料利用率高，但需對非晶薄帶進行脆化退火，很容易由于退火不均造成薄帶內部晶化轉變的不均勻，而且在破碎后容易產生帶有銳角的粉末顆粒，為粉末的后續加工帶來困難。這后兩類方法都需要材料具有較強的非晶形成能力。

而與液態急冷法、濺射法制備非晶合金材料相比，電鍍法制備非晶合金材料更為經濟，應用范圍也更為廣闊。電刷鍍鍍層的形成從本質上講和電鍍相同，都是溶液中的金屬離子在負極（工件）上放電結晶的過程。但是和電鍍相比，電刷鍍中鍍筆和工件有相對運動，因而被鍍表面不是整體同時發生金屬離子還原結晶，而是被鍍表面各點在鍍筆與其接觸時發生瞬間放電結晶。因此，電刷鍍技術在工藝方面有其獨特之處，其特點可歸納如下：

1、設備簡單，不需要鍍槽，便于攜帶，適用于野外及現場修復。尤其對于大型、精密設備的現場不解體修復更具有實用價值；

2、工藝簡單，操作靈活，不需要鍍的部位不要用很多的材料保護；

3、操作過程中，陰極與陽極有相對運動，故允許使用較高的電流密度，它比槽鍍使用的電流密度大幾倍到幾十倍；

4、鍍液中金屬離子含量高，所以鍍積速度快（比槽鍍快5倍～10倍）；

5、有不同型號的鍍筆，并配有形狀不同、大小不一的不溶陽極，對各種不同幾何形狀及結構復雜的零部件都可修復；

6、費用低，經濟效益大。

發明內容

基于上述問題，本發明提供了一種鐵基非晶合金粉末及生產方法，該方法能夠制備非晶合金材料組元構成及比例選擇范圍更廣的鐵基非晶合金粉末。

本發明的鐵基非晶/合金粉末成分為：Fe40-95 wt %，合金元素為可以與鐵一起電沉積的元素，如P、Ni、Cr、Co、Mo、W、Re等中一種或多種元素的組合。

本發明鐵基非晶合金粉末的生產方法，包括以下步驟：