[發明專利]用于磁合金環熱處理的柔性內襯

在審

• 申請號: 202210409384.7
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114686671A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 許哲;金鵬;楊建成;付盺;叢巖;龐靖;楊東;王澤凡;袁粼
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所;青島云路先進材料技術股份有限公司
• 主分類號: C21D9/40
• 分類號: C21D9/40
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

本發明涉及一種用于磁合金環熱處理的柔性內襯，所述的柔性內襯為套設于磁合金環內側的單一柔性材料或由外層柔性材料、內層剛性材料組成的復合材料。其中，柔性材料的楊氏模量＜10MPa，剛性材料的楊氏模量為1?500GPa；柔性材料的熱膨脹系數＜0，剛性材料的熱膨脹系數為(1?50)×10^?6/K。本發明用于磁合金環熱處理的柔性內襯具有結構設計合理、安裝便利等特點，能夠減少熱處理過程中對大尺寸磁合金環的擠壓應力，以解決常規的硬內襯在熱處理過程中磁合金環內圈和硬內襯的外圈相互擠壓，會產生額外的外應力，進而在磁合金環帶材形成圓環狀硬化區的技術問題。

技術領域

本發明屬于磁合金環加工技術領域，涉及一種用于磁合金環熱處理的柔性內襯，尤其涉及一種用于大尺寸磁合金環熱處理的柔性內襯。

背景技術

目前，納米晶帶材廣泛應用于互感器、高頻變壓器、加速器高頻腔等領域。納米晶帶材是將高溫熔融合金由單輥冷卻法甩制而成，最終形成的材料為非晶態合金。由納米晶帶材繞制成的磁合金環產品通常需要在材料晶化溫度以上進行熱處理，生成納米級尺度的晶粒，使材料磁導率增加，損耗降低，達到最優性能。但是，在熱處理過程中，由于晶粒的形成易導致納米晶材料的整體體積發生收縮，磁合金環整體尺寸變化。

對于小尺寸磁合金環(內徑與高度比值＜3)，由于內圈環型整體剛度足夠，去掉環型或圓形內襯后磁合金環整體不會發生塌卷現象，熱處理后磁合金環內圈成圓形，不會變成多邊形。而大尺寸磁合金環(內徑與高度比值≥3)，由于帶材高度遠小于內襯直徑，去除內襯后磁合金環容易出現塌卷現象，即使不塌卷，熱處理后由于磁芯受熱不均，晶化收縮時間不一致導致內圈嚴重變形，成多邊形狀態。

目前，針對大尺寸磁合金環熱處理，傳統方式可以通過加硬內襯(如鐵制、鋼制、銅制等)進行熱處理，這樣可以保證磁合金環整體不發生塌卷變形，內圈和外圈圓周度高，不發生大變形。但在熱處理過程中，內圈帶材收縮內徑變小，而硬內襯(如鐵制、鋼制、銅制等)在熱處理過程中會發生熱膨脹，外徑增大，因此熱處理過程中磁合金環內圈和硬內襯的外圈相互擠壓，會產生額外的外應力。這個外應力的數值遠遠超過熱處理去應力的能力，表現為熱處理后磁合金環內襯附近區域帶材變硬形成整塊，即內襯附近形成磁合金環帶材形成一個圓環狀硬化區，通過測量圓環壁厚，可以評價施加的額外應力大小。

因此，如何研制出一種能夠減少熱處理過程中對大尺寸磁合金環擠壓應力的內襯材料是解決上述問題的關鍵所在。

發明內容

針對相關技術中存在的不足之處，本發明提供了一種用于磁合金環熱處理的柔性內襯，具有結構設計合理、安裝便利等特點，能夠減少熱處理過程中對大尺寸磁合金環的擠壓應力，以解決常規的硬內襯在熱處理過程中磁合金環內圈和硬內襯的外圈相互擠壓，會產生額外的外應力，進而在磁合金環帶材形成圓環狀硬化區的技術問題。

本發明提供一種用于磁合金環熱處理的柔性內襯，柔性內襯為套設于磁合金環內側的單一柔性材料；

或由外層柔性材料、內層剛性材料組成的復合材料。

在其中一些實施例中，柔性材料的楊氏模量＜10MPa，剛性材料的楊氏模量為1-500GPa。

在其中一些實施例中，剛性材料的楊氏模量為210GPa。

在其中一些實施例中，柔性材料的熱膨脹系數＜0，剛性材料的熱膨脹系數為(1-50)×10^-6/K。

在其中一些實施例中，剛性材料的熱膨脹系數為12×10^-6/K。

在其中一些實施例中，柔性材料選自玻璃纖維毯或石墨盤根，剛性材料選自鋼、鐵或銅中的任意一種。

在其中一些實施例中，柔性材料的厚度為0.1-400mm，剛性材料的厚度為0.1-400mm。