[發(fā)明專利]一種鐵基非晶態(tài)軟磁粉芯的縱向磁場熱處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811450128.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109604606A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常春濤;姚峰;謝春曉;王建國;趙成亮;李文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院;泰州市翔宇動(dòng)力機(jī)械廠
• 主分類號(hào): B22F3/24
• 分類號(hào): B22F3/24;B22F1/02;H01F1/153
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種鐵基非晶態(tài)軟磁粉芯的熱處理方法，具體涉及一種非晶態(tài)磁粉芯的熱處理方法；包括如下步驟：步驟一，篩分200?300目粒徑的粉末，對(duì)非晶磁粉進(jìn)行絕緣粘結(jié)包覆；步驟二，對(duì)包覆磁粉施加1800MPa壓力進(jìn)行冷壓；步驟三，搭建縱向磁熱處理設(shè)備；步驟四，對(duì)磁粉芯進(jìn)行縱向磁場熱處理；本磁場熱處理為縱向磁場熱處理，搭建設(shè)備也很簡單實(shí)用，對(duì)磁粉進(jìn)行磁場熱處理不僅可以有效消除磁粉在制作過程中的內(nèi)應(yīng)力，還可以進(jìn)一步提高非晶磁粉芯的軟磁性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非晶態(tài)軟磁粉芯熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有高磁導(dǎo)率穩(wěn)定性、高截止頻率、低損耗和高直流偏置特性的鐵基非晶態(tài)軟磁粉芯及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著電子電力、信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，電子設(shè)備和器件向小型化、高頻化和大電流方向發(fā)展，傳統(tǒng)的磁粉芯如鐵粉芯、鐵硅粉芯、鐵硅鋁粉芯、鐵鎳粉芯和鐵鎳鉬粉芯等存在著損耗大、質(zhì)量重、功率低、穩(wěn)定性差等問題，不能滿足其發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在：鐵粉芯價(jià)格低廉，但高頻特性和損耗特性不佳；鐵硅粉芯價(jià)格適中，直流疊加性能優(yōu)異，但高頻損耗高；鐵硅鋁粉芯應(yīng)用面廣，損耗低，頻率性能好，具有優(yōu)良的性價(jià)比，但直流疊加特性不夠理想；鐵鎳粉芯具有最佳的直流偏磁特性，但是價(jià)格較高，損耗也高；鐵鎳鉬性能最優(yōu)越，但是價(jià)格也最昂貴，高昂的價(jià)格限制了其應(yīng)用范圍，因此，為了滿足電子元器件向高頻化、小型化和大電流方向發(fā)展的趨勢，需要發(fā)展新型磁粉芯材料。

鐵基非晶態(tài)軟磁材料問世以后，由于非晶態(tài)合金特殊的原子結(jié)構(gòu)(長程無序、短程有序)使其具有很多優(yōu)于晶態(tài)材料的性能，鐵基非晶軟磁合金具有初始磁導(dǎo)率高、矯頑力小、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，用快淬法制備出的非晶帶材繞制成的鐵芯經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗缶哂袃?yōu)良的軟磁性能，在各類變壓器、傳感器、開關(guān)電源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但帶繞、疊片的軟磁鐵芯在高頻工作時(shí)損耗很大，限制了其在高頻下的應(yīng)用，如果采用適當(dāng)?shù)闹苽浞椒▽㈣F基非晶軟磁合金制備成非晶磁粉，并通過粉末冶金工藝制備成非晶磁粉芯，則其在高頻下會(huì)具有恒磁導(dǎo)率、高電阻率、低損耗、溫度穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，是磁粉芯材料的重要發(fā)展方向，得到了科研工作者越來越廣泛的關(guān)注，非晶磁粉芯存在高頻磁導(dǎo)率低以及損耗高的問題。

基于上述問題，各國的研究者通過各種方法來提高鐵基非晶磁粉芯高頻磁導(dǎo)率穩(wěn)定性。如對(duì)磁粉芯進(jìn)行絕緣包覆，不同壓力，不同退火工藝等來改善非晶磁粉芯的軟磁性能，中國專利文獻(xiàn)CN104376949A公開了①一種不同種類絕緣劑及其含量對(duì)磁粉芯性能的影響，雖然磁導(dǎo)率和損耗性能不錯(cuò)，但其直流偏置性能嚴(yán)重限制了在濾波方面的使用；中國專利文獻(xiàn)CN104575913A公開了②一種低損耗非晶磁粉芯的制備方法，但在100 Oe下直流偏置性能僅有65 %左右；中國專利文獻(xiàn)CN103219119A公開了③一種μ90高磁導(dǎo)率Fe基非晶磁粉芯的制備方法，但其65 %的直流偏置性能影響了磁粉芯在直流場下的工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鐵基非晶態(tài)軟磁粉芯的縱向磁場熱處理方法，由Fe₇₈Si₉B₁₃母合金快淬獲得非晶條帶以及之后球磨粉碎后經(jīng)包覆壓制而成的磁粉芯不可避免的存在較大內(nèi)應(yīng)力，對(duì)磁粉芯進(jìn)行縱向磁場熱處理不僅能消除殘余應(yīng)力，還能進(jìn)一步改善磁粉芯的軟磁性能，應(yīng)用本發(fā)明方法得到鐵基非晶態(tài)軟磁粉芯可制備出具有高頻率磁導(dǎo)率穩(wěn)定性和高截止頻率的非晶及用于互感器、共模扼流圈和濾波器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

在長期大量實(shí)踐研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)制作的磁粉芯進(jìn)行處理，可以有效改善粉末內(nèi)部殘余應(yīng)力，完善磁粉內(nèi)部磁疇結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)表明，磁粉磁場熱處理可以有效的提高磁導(dǎo)率，降低磁粉芯的損耗，并且隨著外加磁場強(qiáng)度的增加性能改善的更加明顯。