[發(fā)明專利]一種多物理場(chǎng)耦合作用下鐵鈷軟磁體合金制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110659742.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113414389B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明霞;周博皓;楊屹;楊剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/14
• 分類號(hào): B22F3/14;C22C19/07;C22C1/04;H01F1/153;H01F41/02
• 代理公司: 成都華燁專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51336
• 代理人: 嚴(yán)劉英

本發(fā)明公開(kāi)了一種多物理場(chǎng)耦合作用下鐵鈷軟磁體合金制備方法，包括S1、獲取鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末；S2、對(duì)鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末置入模具中；S3、通過(guò)電流對(duì)置于模具中的鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末進(jìn)行加熱，同時(shí)對(duì)模具兩端施加加載力，并保持燒結(jié)環(huán)境真空；S4、停止加熱，待模具冷卻后取出制備的鐵鈷軟磁體合金。本發(fā)明使用鐵鈷粉末作為原材料，對(duì)裝有鐵鈷粉末的模具通電加熱，通過(guò)調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度控制加熱過(guò)程，并在加熱過(guò)程中對(duì)模具施加加載力，同時(shí)保持燒結(jié)過(guò)程中的真空度，可以在短時(shí)間內(nèi)快捷高效的獲得具有高飽和磁強(qiáng)度和低矯頑力的鐵鈷軟磁體合金。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燒結(jié)制備鐵鈷軟磁體合金的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多物理場(chǎng)耦合作用下鐵鈷軟磁體合金制備方法。

背景技術(shù)

鐵鈷軟磁體合金是一種典型的磁性功能材料，具有高磁飽和強(qiáng)度和低矯頑力，特別是其突出的高居里溫度使其廣泛地應(yīng)用在各類高端電氣設(shè)備之中。但是由于鐵鈷合金中的鈷含量過(guò)高，加工性能差，目前常用的生產(chǎn)方式主要為熔鑄或粉末冶金。其中熔鑄過(guò)程中，由于金屬元素易于氧化燒損，在澆注過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不可避免地引入雜質(zhì)，劣化產(chǎn)品性能，而粉末冶金方法生產(chǎn)周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中的鐵鈷軟磁體合金還需要經(jīng)過(guò)特定的熱處理方式來(lái)改善合金微觀組織，從而進(jìn)一步的提升合金性能來(lái)滿足使用要求。常見(jiàn)的回火、退火等方式生產(chǎn)周期，一方面可能會(huì)引入雜質(zhì)元素，一方面還會(huì)提高生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種多物理場(chǎng)耦合作用下鐵鈷軟磁體合金制備方法，使用鐵鈷粉末作為原材料，對(duì)裝有鐵鈷粉末的模具體系通電加熱，通過(guò)調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度控制加熱過(guò)程，并在加熱過(guò)程中對(duì)模具施加加載力，同時(shí)保持燒結(jié)過(guò)程中的真空度，可在短時(shí)間內(nèi)快捷高效的獲得具有高飽和磁強(qiáng)度和低矯頑力的鐵鈷軟磁體合金。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種多物理場(chǎng)耦合作用下鐵鈷軟磁體合金制備方法，其包括以下步驟：

S1、獲取鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末；

S2、對(duì)鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末置入模具中；

S3、通過(guò)電流對(duì)置于模具中的鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末進(jìn)行加熱，同時(shí)對(duì)模具兩端施加加載力，并保持燒結(jié)環(huán)境真空；

S4、停止加熱，待模具冷卻后取出制備的鐵鈷軟磁體合金。

進(jìn)一步地，步驟S1中鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末的粒徑小于50μm。

進(jìn)一步地，步驟S1中以初始粒徑均為50μm的純鐵粉末和純鈷粉末作為原始材料，通過(guò)球磨法制備原子比為1：1的鐵鈷混合粉末。

進(jìn)一步地，步驟S2對(duì)鐵鈷合金粉末或鐵鈷混合粉末進(jìn)行預(yù)處理，包括：將鐵鈷混合粉末在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，烘箱在溫度99℃烘干兩小時(shí)，獲得干燥清潔的鐵鈷混合粉末。

進(jìn)一步地，步驟S3將裝填好的粉末模具置入燒結(jié)設(shè)備，并采用夾頭固定，在真空度為10^-2Pa的條件下，對(duì)模具兩端施加50～100MPa的加載力，并通入電流對(duì)粉末加熱，通過(guò)控制電流強(qiáng)度，以5～150℃/s的升溫速率加熱至800～1200℃，并保溫2～10min。

進(jìn)一步地，將裝填好的粉末模具置入燒結(jié)設(shè)備，并采用夾頭固定，在真空度為10^-2Pa的條件下，對(duì)模具兩端施加50MPa的加載力，并通入電流對(duì)粉末加熱，通過(guò)控制電流強(qiáng)度，以50℃/s的升溫速率加熱至900℃，并保溫3min。

進(jìn)一步地，保溫時(shí)間結(jié)束后，放置在空氣中空冷，待冷卻至室溫后，從模具中取出鐵鈷軟磁體合金。