本发明专利技术涉及一种铁基非晶态软磁合金，由FeaCbMncPdCreNifCugMohCoiSijBk和不可避免的杂质组成，以原子百分比计，其中a为72～76，b为0.1～0.2，c为0.1～0.5，d为0.1～0.2，e为1～4，f为1～3，g为0～0.1，h为0～0.1，i为0.1～0.2，j为6～9，k为9～12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100，其具有高的磁导率、低的矫顽力、高的饱和磁感应强度和优异的耐腐蚀性能，且其成型性好、制备工艺条件宽松、生产成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种铁基非晶态软磁合金，由FeaCbMncPdCreNifCugMohCoiSijBk和不可避免的杂质组成，以原子百分比计，其中a为72～76，b为0.1～0.2，c为0.1～0.5，d为0.1～0.2，e为1～4，f为1～3，g为0～0.1，h为0～0.1，i为0.1～0.2，j为6～9，k为9～12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100，其具有高的磁导率、低的矫顽力、高的饱和磁感应强度和优异的耐腐蚀性能，且其成型性好、制备工艺条件宽松、生产成本低廉。【专利说明】
本专利技术属于非晶合金
，具体设及一种由中合金钢开发的具有高磁导率、 低矫顽力、高的饱和磁感应强度和耐腐蚀性能的铁基非晶态软磁合金及其应用。
技术介绍
软磁合金是在弱磁场中具有高磁导率及低矫顽力的一类合金。与传统的金属软磁 材料相比，铁基非晶态软磁合金具有优良的综合软磁性能，如高的饱和磁感应强度、高导磁 率、低矫顽力、低铁忍损耗、低激磁电流和良好的稳定性等特点，被广泛地用于配电变压器、 中频电源变压器和开关电源变压器的铁忍、滤波电抗器、饱和电抗器、马达定子W及磁传感 器等电力电子器件中。目前，随着高频技术的发展，人们对软磁材料的高频特性提出了更高 的要求，不仅要具有高的磁导率和低的损耗，还要求在较高功率应用时，具有高的饱和磁感 应强度和在宽频范围内具有高磁导率和低损耗。由此可见，开发一种具有高初始磁导率、更 宽的高频性能的非晶软磁合金材料对于促进我国铁基非晶态软磁材料及其器件相关产业 的发展具有重要的意义。 目前工业化生产中的Fe基非晶合金的牌号主要为Metglas2605SAl，成分为 Fes〇Si9Bii(at%)，本文中用SO表示，其虽然具备很多优异的物理和化学性能，但仍存在W下 不足之处：（1)饱和磁感应强度与娃钢片（2.03T)相比还是存在很大差距，限制了工业生产 的非晶变压器向小型化、节能化的发展；（2)磁导率不高，且磁导率随着工作频率的增加呈 指数下降，高频稳定性不好，造成高频工作下的电子器件不能广泛的应用，而高的初始磁导 率可W有效的降低软磁材料在使用过程中所外加的励磁电流和励磁功率，从而减少材料使 用过程中的损耗；（3)耐蚀性不好，在空气及潮湿的环境中容易生诱，产生诱斑，降低了其软 磁性能及工业使用过程中的寿命。基于此，各国的研究者通过各种方法来提高化SiB非晶带 材的磁性能和耐蚀性能，如向FeSiB中添加仿、化、]\1〇、化、加、]\1〇等各种合金元素，其中有的 是单独添加，有的是联合添加，但都会不同程度的降低FeSiB的磁饱和性能。 针对上述不足（1)，中国专利文献CNlOl 206943A中描述了 一种表达式为 FeaBbCcSidAle的合金系，按照原子百分比计，其中a为77~83，b为7~13，C为3~6，d为4~7，e 为1~4,其饱和磁感应强度可W达到1.380~1.760T;然而C(烙点3555°C)元素的添加在烙 炼过程中难W合金化，不但大大增加了烙炼成本，而且其最佳C含量的控制难W在工业生产 中实现。中国专利文献CN103915231A通过在Fe-Si-B系非晶质合金中添加一定量Al而形成 化aSibBcAld系非晶-纳米晶态软磁合金，其中a为78~86%，b为2~9%，c为9~14%，d为1~5%， 该合金经去应力退火之后，其饱和磁感应强度可达1.62~1.778T。 针对上述不足（2)，中国专利文献CN104021910A描述了一种用于高频条件且具有 高初始磁导率的软磁合金，由Fe、Co、Cu、Nb、Si和B组成，各组分的质量百分比为： Fe 15.38%、CuO. 6%、师2.5%、Si 11 %、B9%，余量为Co，但是Co和师的成本较高，不利于工 业化生产。中国专利文献CN104862619A公开了一种具有高初始磁导率、高品质因数的复合 非态晶软磁合金，成分为。日69.21〔〇7.69加日.6饥)2.胡1189化7化9;其制备方法如下：首先制备非 晶软磁合金薄带，然后配制化学锻儀憐锻液并采用化学沉积法制备复合非晶软磁合金，该 工艺复杂，合金中含P(烙点44.2°C )元素，P在烙炼过程中极易挥发，导致合金最终成分偏差 较大，而且含有贵金属Co、师、Ni,成本较高。FeCuMSiB(M为师、Ta、W等）系Finemet合金是 1988年日本日立金属公司的吉泽克仁(Yoshizawa)等首先发现在化SiB(Metglas)非晶合金 的基体中加入少量化和M(M=Nb、Ta、Mo、W等），经过特殊晶化退火，得到了优异软磁性能的合 金系，该合金系具有磁导率高、矫顽力低和磁滞损耗低等特点，但是该合金系的饱和磁感应 强度只有1.24T(特斯拉），无法满足电力电子设备小型化、轻薄化对电器元件使用软磁材料 具有高饱和磁感应强度的要求，同时该合金系中还加入了稀±元素 Nb导致合金的成本大幅 度增加，不利于工业化生产和市场的竞争。 针对上述不足（3)，中国专利文献CN102509603A描述了一种FexSiyBzCraMb的合金 系，式中的x、y、z、a和 b 为原子百分数，其中 74<x<80，1.5<y<4，12<z^8,2<a<6,2< b < 7;M为胖、抓、]/[0、化或册中的一种或一种^上的组合;通过向该合金中添加化元素提高相 同溫度下烙融合金的粘度，避免M元素在快速凝固过程中从非晶合金带材表面析出，有效地 提高非晶合金带材的表面质量。中国专利文献CN103981466A公开了一种高耐蚀性铁基非 晶合金材料，该合金材料兼有高耐蚀性、高非晶形成能力W及优异磁性能，其化学式为 FeaCobSicBdPeCfMog，其中，a、b、c、d、e、f、g为各对应组分原子的质量百分量，0如< 80,5非 < 12,5<c< 10,7<d< 13,3<e<8，l <f <4,0<g<7，S^Sa+b+c+d+e+f+g=100;i亥 eCoSiBPCMo合金系中控制其组成含量接近共晶点，易于形成密堆结构，非晶形成能力强，并 且同时获得高耐腐蚀性和优异磁性能，能够作为电磁器件在恶劣的环境中使用。中国专利 文献CN 1 0 2 9 6 5 5 9 7 A公开了一种高耐蚀性铁基软磁非晶合金，其分子式为 FeaCnNicModPeCfBgSih，式中曰、6、(3、(1、6^、邑、11表示各对应原子的摩尔百分含量，60<曰<80， 0.5<b<4,2<c< 12,2.5 <d<4.5,8.5<e< 11.5,2.5<f< 5.5,3<g<6,l <h<4,^S 足a+b+c+d+e+f+g+h=100,与现有的铁基软磁非晶合金相比，该非晶合金同时具有高耐蚀 性。 综上所述，FeSiB中合金元素的添加虽然有利于提高FeSiB非晶合金的玻璃形成能 力和软磁性能，但Fe基非晶合金的磁导率低且成本高，难W符合工业化生产要求。因此，至U 目前为止市场上亟本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由中合金钢成分开发形成的铁基非晶态软磁合金，由FeaCbMncPdCreNifCugMohCoiSijBk和不可避免的杂质组成，以原子百分比计，其中a为72～76，b为0.1～0.2，c为0.1～0.5，d为0.1～0.2，e为1～4，f为1～3，g为0～0.1，h为0～0.1，i为0.1～0.2，j为6～9，k为9～12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李福山，陈吉祥，张文帅，魏然，陶娟，李自超，韩亚斌，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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