[發(fā)明專利]一種含氫鐵基非晶合金及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011132606.2 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-21 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112342476B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-05-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張濤;孫誠(chéng);張聽(tīng);羅俊;逄淑杰;李然 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江蘇大磁納米材料有限公司;北京航空航天大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C22C45/02 | 分類號(hào)： | C22C45/02;C22C33/06;B22D11/06;C21D9/00;H01F1/153;H01F41/02 |
| 代理公司： | 南京勤行知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32397 | 代理人： | 陳燁 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 含氫鐵基非晶 合金 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含氫鐵基非晶合金及其制備方法，所述非晶合金的化學(xué)式為：（Fe73.5Si13.5B9Cu3Nb1）aHb，a+b=100，其中b的0.1，所述非晶合金的飽和磁化強(qiáng)度大于1.2T，矯頑力低于1A/m；本發(fā)明是一種新型含氫鐵基非晶合金材料，具有優(yōu)異的非晶形成能力，可得到條帶寬度大于60mm，厚度小于25um的非晶帶材；此外，該非晶合金還具有良好的軟磁性能，即飽和磁化強(qiáng)度大于1.2T，矯頑力低于1A/m；本發(fā)明合金薄帶熱處理后磁導(dǎo)率可達(dá)到120000以上，有更低的鐵損和剩磁，可以廣泛應(yīng)用于互感器和無(wú)線充電設(shè)備中。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含氫鐵基非晶合金及其制備方法。
背景技術(shù)
1988年，日本日立金屬公司的吉澤克仁等人在非晶合金基礎(chǔ)上通過(guò)晶化處理開(kāi)發(fā)出了Finemet合金(Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3)。鐵基納米晶合金材料因其高磁導(dǎo)率、高飽和磁感、高居里溫度、低矯頑力、低損耗等優(yōu)異的軟磁特性和體積小、制造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸代替坡莫合金、鐵氧體等在高頻電力電子和電子信息領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，特別是電力互感器、大功率開(kāi)關(guān)電源、逆變電源、共模電感等重要元器件中。
氫作為一種原子小、性質(zhì)活潑的化學(xué)元素，可以與各種金屬材料產(chǎn)生相互作用，比如鋼材料當(dāng)中的氫脆現(xiàn)象、氫氣退火改善坡莫合金晶粒取向、氫致非晶化等等，越來(lái)越多的科研工作者利用儲(chǔ)藏豐富的氫元素來(lái)制備新型材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是：提供一種新型含氫鐵基非晶合金及其制備方法，該制備方法制備的含氫鐵基非晶合金具有更大的非晶形成能力和更好的軟磁性能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種含氫鐵基非晶合金，所述非晶合金的化學(xué)式為：(Fe73.5Si13.5B9Cu3Nb1)aHb，a+b＝100，其中b的0.1。
進(jìn)一步的，所述非晶合金的飽和磁化強(qiáng)度大于1.2T，矯頑力低于1A/m。
一種含氫鐵基非晶合金的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
熔煉母合金：按比例稱取原料，將其投入真空熔煉爐中進(jìn)行熔煉，得到母合金；
帶材制備：將母合金破碎后置于真空感應(yīng)爐中，重新融化后噴射在高速旋轉(zhuǎn)的銅輪上得到非晶帶材，噴射過(guò)程中通保護(hù)氣氛和高純氫氣；高溫液體在氣體包圍下噴射在高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面上得到非晶帶材，銅輥表面線速度控制在20m/min。冷卻過(guò)程中小分子氫會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入金屬內(nèi)部空穴，形成含氫非晶合金帶材，保護(hù)氣氛氬氣起到隔絕空氣、防止氫氣燃燒爆炸的作用。
鐵芯制備：用鐵芯繞卷機(jī)把非晶帶材制成需要規(guī)格的環(huán)狀鐵芯樣品；
熱處理：檢查真空熱處理爐各部件正常工作后，將鐵芯樣品置于真空爐內(nèi)，設(shè)定好溫度控制程序進(jìn)行熱處理。
進(jìn)一步的，所述熔煉為在溫度為1300℃左右，真空度小于1*10-2Pa的條件下進(jìn)行多次反復(fù)熔煉。
進(jìn)一步的，所述B是通過(guò)FeB合金添加，Si是通過(guò)FeSi合金添加，其他各元素純度均為工業(yè)級(jí)。
進(jìn)一步的，所述帶材制備中母合金融化后加壓從氮化硼噴嘴中噴出，所述氮化硼噴嘴有兩個(gè)一字孔，一個(gè)連接感應(yīng)爐作為噴射高溫液體的通道，另一個(gè)連接氣路管道通氬氣和高純氫氣。
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