[發明專利]一種鐵基材料的改性方法

有效

• 申請號: 201911381987.5
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111151745B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 嚴鵬飛;張恩瀟;袁宇康;嚴彪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y50/02;C22C33/02;H01F41/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種鐵基材料的改性方法，通過改變3D打印激光參數來對方圈鐵基樣品進行改性，進而得到各種磁性能特異性樣品，并通過直流軟磁測試，xrd測試等篩選出具有高特性性能的參數組，并進行推廣。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，尤其是涉及一種鐵基材料的改性方法。

背景技術

目前針對鐵基材料的改性方法主要是對鐵基材料的成分、配方進行改變，或者對鐵基材料的制備工藝，如熱處理工藝，加工工藝等進行改進，進而以改變鐵基材料的性能。

鐵基材料可以通過3D打印來得到不同樣式的樣品，如可以打印成方圈樣品或構造孿晶。在3D打印過程中，金屬熔融激光雕刻3D打印儀器可以設置激光參數(包括激光功率和掃描速度)，目前并沒有關于如何調整設置激光參數來實現鐵基材料性能改變的研究。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種鐵基材料的改性方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種鐵基材料的改性方法，通過調節3D打印激光參數進而調節原子間熔融狀態，從而對樣品性能產生影響，對鐵基材料進行改性。

進一步地，本發明通過調節3D打印激光參數進而調節原子間熔融狀態，從而調整樣品的取向位向特性，對鐵基材料進行改性。

進一步地，本發明調節3D打印激光參數的方法為：在激光功率0-200W范圍內，調節激光功率變大，使得原子間熔融越完全，空隙越小。

進一步地，調節激光功率從30-60W作為起始激光功率，每次遞增5-10W，至190W，通過對打印樣品進行直流軟磁測試，篩選出具有高Bs,μm的參數組；同時進行XRD測試，以測試其是否存在取向位向的差異，進而導致了較高的Bs、μ_m性能，若樣品存在取向位向的差異，則證明通過激光功率的變化導致了鐵基材料的改性。

進一步地，調節3D打印激光參數的方法為：在掃描速度100-1000mm/s范圍內，調節掃描速度變快，使得原子間熔融越完全，空隙越小。

進一步地，調節激光掃描速度從300mm/s作為起始激光掃描速度，每次遞增50mm/s，直至1000mm/s，通過對打印樣品進行直流軟磁測試，篩選出具有高Bs,μm的參數組；同時進行XRD測試，以測試其是否存在取向位向的差異，進而導致了較高的Bs、μ_m性能，若樣品存在取向位向的差異，則證明通過激光掃描速度的變化導致了鐵基材料的改性。

進一步地，激光掃描速度在600-700mm/s之間，且激光功率在65-75W的情況下，鐵基材料的磁性能(飽和磁感應強度和飽和磁導率)具有較高的水平，其中Bs最高大于2.2T，μ_m最高大于7000。

進一步地，所述鐵基材料是通過3D技術打印形成的方圈形狀樣品或構造孿晶。

本發明通過調整3D打印的設計參數(即改變激光掃描速度，激光功率)，可以使鐵基材料在取向位向產生較大差異(體現于XRD圖譜)，從而對材料磁性能進行改進(如使樣品的Bs2.2T，μm8000等)。

進一步通過直流軟磁測試，篩選出具有高Bs、μ_m的參數組；同時進行XRD測試，以測試其是否存在取向位向的差異，若樣品存在取向位向的差異，則證明是由于改變3D打印的設計參數(即改變激光掃描速度，激光功率)而導致了Bs、μ_m性能發生改變。