[發明專利]合金和用于制備磁芯的方法

有效

• 申請號: 202010135613.1
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111640550B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 吉塞赫爾·赫擇;維多利亞·布丁斯克;克里斯緹安·波拉克
• 申請（專利權）人: 真空融化股份有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;H01F41/02;H01F3/04;H01F27/25;C22C38/10;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/02;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 陳宇;尹淑梅

提供合金，由式Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h表示，M是元素V、Nb、Ta、Ti、Mo、W、Zr、Cr、Mn和Hf中的至少一種，X指雜質及可選的元素P、Ge和C，a、b、c、d、e、f、g、h按原子％計且滿足條件：0≤b≤40≤c40.5≤d≤22.5≤e≤3.514.5≤f≤166≤g≤7h0.51≤(b+c)≤4.5a+b+c+d+e+f+g＝100。合金具有至少50體積％的晶粒的平均尺寸小于100nm的納米晶組織，≤1ppm的飽和磁致伸縮|λ_s|、優選|λ_s|≤0.5ppm，擁有中央線性部分的滯后回線，10000至15000、優選10000至12000的磁導率μ。

技術領域

本發明涉及一種合金，特別是一種鐵系合金和一種用于制備磁芯特別是環形帶芯的方法。

背景技術

在金屬軟磁材料中，Fe系納米晶材料尤其是非常有前途的用于電感的候選物。這些材料在過去幾十年中得到了發展，并找到不斷增長的用途，既用在高品質的磁芯和磁性元件中，也用在屏蔽物、天線和各種磁性傳感器中。與其他軟磁金屬尖端材料相比，納米晶金屬箔由于其比較高的比電阻(典型地為100-150μΩcm)及其與制備相關的小的約20μm的帶厚而具有良好的高頻性能和小的損耗。因此，由這些材料制成的環形帶芯既在技術上和軟磁鐵氧體競爭，而且由于其明顯更小的設計尺寸，在成本/效益方面也和軟磁鐵氧體競爭。同時，在所有軟磁尖端材料中，納米晶軟磁材料具有遠遠勝出的最佳的軟磁性能老化穩定性。經由納米晶金屬的合金組成和熱處理對軟磁性能進行的優化已主要集中于在高磁導率領域中的環形帶芯，其中50Hz至約100kHz的應用頻率構成了重點。

納米晶軟磁性的鐵系合金的一個實例是Fe_73.8Nb₃Cu₁Si_15.6B_6.6，其是可以以商用名800商購的。現有的用于制備各種電感的軟磁納米晶物質如例如800的性能目前限制在25000至200000的高磁導范圍。但對于許多用途來說，低于20000至10000的磁導率是必需的。

發明內容

任務是提供一種具有在10000至15000之間的磁導率的合金。

通過獨立權利要求的主題解決該問題。從屬權利要求的主題是擴展。

根據本發明，提供了一種合金，所述合金由式Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h表示，其中M是元素V、Nb、Ta、Ti、Mo、W、Zr、Cr、Mn和Hf中的至少一種，a、b、c、d、e、f、g是按原子％計的，X指示雜質及可選的元素P、Ge和C，且a、b、c、d、e、f、g、h滿足以下條件：

0≤b≤4

0≤c4

0.5≤d≤2

2.5≤e≤3.5

14.5≤f≤16

6≤g≤7

h0.5

1≤(b+c)≤4.5

其中a+b+c+d+e+f+g＝100。

作為雜質，可以存在多至0.1重量％鋁，多至0.05重量％硫，多至0.1重量％氮和/或多至0.1重量％氧，并且以多至0.5重量％，優選多至0.2重量％，優選多至0.1重量％的總和存在。