[發(fā)明專利]一種鐵鈷基納米晶合金及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711453759.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108231315A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 李長秋;張世明;楊東
• 申請（專利權(quán)）人: 青島云路先進材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;C22C38/02;C22C38/10;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/32;C22C38/34
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種如式(Ⅰ)所示的鐵鈷基納米晶合金；其中，0.3≤x≤0.45，70≤a≤78，1.5≤b≤4，12≤c≤18，4≤d≤8，0.5≤e≤2，0.3≤f≤1.2；M為Cr、V、Mo、Nb和Zr中的一種或多種。本申請還提供了所述鐵鈷基納米晶合金的制備方法。本發(fā)明通過添加上述元素并控制其含量，使鐵鈷基納米晶合金具有高矩形比、高磁導率、低損耗和低矯頑力的特點；本申請在制備鐵鈷基納米晶合金的過程中采用兩步退火工藝，進一步降低了矯頑力、提高了磁導率，最終獲得了磁性能優(yōu)良的鐵鈷基納米晶合金；(Fe_1?xCo_x)_aM_bSi_cB_dC_eCu_f(Ⅰ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵鈷基納米晶合金及其制備方法。

背景技術(shù)

在開關(guān)電源設計中，傳統(tǒng)的線性調(diào)節(jié)器輸出效率低，且輸出電流一般被限制在1或2安培大小；使用電子調(diào)節(jié)器效率明顯提高，但增加了電路成本，同時降低了調(diào)節(jié)器使用過程中的可靠性。磁放大器調(diào)節(jié)原理為開關(guān)電源提供了一個低成本、高效率并且安全可靠的解決方案。

開關(guān)電源磁放大器扼流圈要求磁芯必須同時滿足高矩形比和低損耗兩個條件。矩形B-H回線和兩種工作狀態(tài)相關(guān)，扼流圈一受磁，開關(guān)就斷開，電流就不能輸出；一旦磁芯飽和，開關(guān)就接通，電流即開始輸出。矩形比的大小決定了開關(guān)的使用范圍和靈敏度；低的磁芯損耗能夠有效降低扼流圈在工作過程中的溫升，提高使用效率。

非晶或非晶納米晶合金因其制備、使用雙節(jié)能的特點以及優(yōu)異的軟磁性能，已經(jīng)成為極具前途的新一代功能材料。其中，鈷基非晶合金具有高的初始磁導率和最大磁導率、高矩形比、低矯頑力以及良好的溫度穩(wěn)定性，作為開關(guān)電源變壓器鐵芯等材料已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)及應用，但是鈷基非晶合金低的飽和磁感應強度和昂貴的原材料成本極大限制了其商業(yè)化應用進程。

1988年Y.Yoshizawa研究組在鐵基非晶合金的基礎上首次開發(fā)出了新型的非晶納米晶兩相結(jié)構(gòu)的FeSiNbBCu軟磁材料(商品名FINEMET)，該材料中Fe-Si納米晶粒均勻彌散在非晶基質(zhì)中，相鄰納米晶粒通過層間的非晶層完成磁矩交換耦合，因此該材料呈現(xiàn)出低矯頑力、高磁導率等優(yōu)異軟磁性能；但鐵基納米晶合金的矩形比較低，無法滿足高頻開關(guān)電源磁飽和放大器扼流圈磁芯的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種鐵鈷基納米晶合金，本申請?zhí)峁┑蔫F鈷基納米晶合金具有高矩形比、高磁導率、低損耗和低矯頑力的特點。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N如式(Ⅰ)所示的鐵鈷基納米晶合金；

(Fe_1-xCo_x)_aM_bSi_cB_dC_eCu_f (Ⅰ)；

其中，a、b、c、d、e、f和x分別表示對應組分的原子百分含量；0.3≤x≤0.45，70≤a≤78，1.5≤b≤4，12≤c≤18，4≤d≤8，0.5≤e≤2，0.3≤f≤1.2，a+b+c+d+e+f＝100；

M為Cr、V、Mo、Nb和Zr中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述Fe的原子百分含量為40.0～52.0。

優(yōu)選的，所述Co的原子百分含量為25～32。

優(yōu)選的，所述Si的原子百分含量13.5～18.0。

優(yōu)選的，所述B的原子百分含量為5.5～7.0。

優(yōu)選的，所述C的原子百分含量為0.5～1.0。