[發(fā)明專利]一種恒磁導(dǎo)率的鐵基非晶軟磁合金及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811512283.2
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109599239A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李福山;楊要軒;張航;王坦;陳辰;魏然;劉士磊;劉磊;張?jiān)S行
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

本發(fā)明涉及一種恒磁導(dǎo)率的鐵基非晶軟磁合金及應(yīng)用，該恒磁導(dǎo)率的鐵基非晶軟磁合金合金表達(dá)式為Fe_aSi_bB_cP_dCu_eCo_f，合金表達(dá)式中a、b、c、d、e和f分別表示各對應(yīng)組分的原子百分比含量，且滿足以下條件：a為78～86，b為2～6，c為9～14，d為0~2，e為0～1.3，f為0～5，a+b+c+d+e+f=100；該恒磁導(dǎo)率的鐵基非晶軟磁合金應(yīng)用于制備配電變壓器、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器或逆變器鐵芯；本發(fā)明的恒磁導(dǎo)率鐵基非晶軟磁合金具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高的有效磁導(dǎo)率、低的矯頑力、低的鐵芯損耗，其同時具有高的頻率穩(wěn)定性，拓寬了非晶軟磁合金在高頻條件下的應(yīng)用，且成型性好、制備工藝條件寬松、生產(chǎn)成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非晶合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒磁導(dǎo)率的鐵基非晶軟磁合金及應(yīng)用。

背景技術(shù)

非晶材料具有綠色節(jié)能的顯著特點(diǎn)，且其具有優(yōu)異的軟磁性能，損耗較低，磁損耗僅相當(dāng)于硅鋼的1/5~1/3，但與傳統(tǒng)硅鋼相比，仍存在不足，硅鋼的磁飽和強(qiáng)度可達(dá)2T，而典型的非晶合金Fe₇₈Si₉B₁₃的磁飽和強(qiáng)度Bs僅為1.56T。當(dāng)前，許多研究人員嘗試提高鐵基非晶軟磁合金的磁飽和強(qiáng)度，高磁飽和感應(yīng)強(qiáng)度非晶合金成分設(shè)計(jì)大都基于：（1）提高鐵元素含量，降低非鐵磁性非晶形成元素含量；（2）適量添加鈷元素，利用其與鐵原子間之間的強(qiáng)交換耦合作用提高磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）避免大量添加可提高非晶形成能力的大原子半徑非磁性金屬元素，否則將明顯降低合金的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并大幅提高合金的原材料成本。其中最典型的例子為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.8T的Metglas2605Co合金，但該合金中包含18%的Co原子，價格昂貴，不能應(yīng)用于工業(yè)化磁性產(chǎn)品。另外，F(xiàn)eSiB非晶合金磁導(dǎo)率隨頻率升高降低較多，因此FeSiB非晶合金更多的是局限于10kHz以下使用。

在授權(quán)公開號為CN104802042A的專利中公布了Fe_53.83Co_23.07Cu_0.6Nb_2.5Si₁₁B₉和Fe₆₇Co₁₈Si₁₁B₄非晶合金，對非晶軟磁合金薄帶的自由面進(jìn)行表面物理拋光，經(jīng)物理拋光以后的非晶軟磁合金薄帶在1kHz-1MHz頻率范圍內(nèi)其初始磁導(dǎo)率明顯大幅度提高，但對非晶合金表面進(jìn)行物理拋光增加了工藝流程，且其在高頻率下磁導(dǎo)率不夠穩(wěn)定。

在授權(quán)公開號為CN104862619A的專利中公布了一種具有高初始磁導(dǎo)率和高品質(zhì)因數(shù)的復(fù)合非晶軟磁合金，其成分為Fe_69.21Co_7.69Cu_0.6Nb_2.5Si₁₁B₉-Ni₇₁P₂₉，需要首先制備非晶軟磁合金薄帶，然后配制化學(xué)鍍鎳磷鍍液并采用化學(xué)沉積法制備復(fù)合非晶軟磁合金，可獲得高頻性能優(yōu)越的復(fù)合合金，因?yàn)橹苽溥^程需對非晶合金化學(xué)沉積法鍍鎳磷，增加了工藝復(fù)雜程度，且生產(chǎn)成本提高，也會造成工業(yè)污染。

在公開號為CN106834930A的授權(quán)專利中公布了一種具有高磁感應(yīng)強(qiáng)度高雜質(zhì)兼容性的鐵基納米晶合金，其合金表達(dá)式為：Fe_aSi_bB_cP_dC_eCu_fM_g，其中M為原材料中的雜質(zhì)或不明顯改變合金性質(zhì)的微量添加元素，但是通過調(diào)整制帶氣氛中的氧含量才能抑制帶材表面晶化，其制備非晶條帶較為困難。