一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法技术

本发明专利技术提供一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，包括：将待处理的铁基纳米磁芯放置于磁场热处理炉中；对磁场热处理炉进行一次升温处理使得温度上升至第一温度时，施加纵向磁场同时保持第一温度第一时间段；撤除纵向磁场并对磁场热处理炉进行二次升温处理使得第一温度上升至第二温度后保持第二温度第二时间段；对磁场热处理炉进行一次降温处理使得第二温度下降至第三温度时，施加一横向磁场同时保持第三温度第三时间段；撤除横向磁场并对磁场热处理炉进行二次降温处理使得第三温度下降至第四温度后出炉，制备得到具有高抗应力的铁基纳米磁芯。显著提升铁基纳米晶磁芯抗应力能力，确保铁基纳米晶磁环受外力形变后，电感数值衰减在5％以内。感数值衰减在5％以内。感数值衰减在5％以内。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法


[0001]本专利技术涉及铁基纳米磁芯的热处理
，尤其涉及一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法。

技术介绍

[0002]铁基纳米晶(又叫纳米晶)合金由铁、硅、硼、铜、铌等组成，含有铜和铌的铁基非晶合金在晶化温度以上热处理时，会形成非常细小的晶粒组织，晶粒尺寸仅为10～20nm，这种非晶合金经过特殊的晶化退火形成的晶态材料称为纳米晶合金。铁基纳米晶材料本身是经液态合金急速冷却下来的，这样材料就会因为结构不平衡产生应力，材料的磁性能(如电感Ls)对应力是非常敏感的，所以必须要经过热处理(退火)消除掉材料内部的应力，并适度改变晶态组织达到恢复，改善材料磁性能。
[0003]常规铁基纳米晶磁芯基本都是通过真空、气氛热处理或者单一的横磁、纵磁磁场热处理，这样虽然在一定程度上可以得到相对稳定的频率电感(Ls)，但当磁芯在点胶装盒或者绕线时受外力挤压，发生轻微形变时，频率电感(Ls)数值变化均≥10％，严重影响磁芯及磁芯制成的器件运行的稳定性以及产品生产合格率。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，包括：
[0005]步骤S1，将待处理的铁基纳米磁芯放置于一磁场热处理炉中；
[0006]步骤S2，对所述磁场热处理炉进行一次升温处理使得温度上升至一第一温度时，施加一纵向磁场同时保持所述第一温度一第一时间段；
[0007]步骤S3，撤除所述纵向磁场并对所述磁场热处理炉进行二次升温处理使得所述第一温度上升至一第二温度后保持一第二温度一第二时间段；
[0008]步骤S4，对所述磁场热处理炉进行一次降温处理使得所述第二温度下降至一第三温度时，施加一横向磁场同时保持所述第三温度一第三时间段；
[0009]步骤S5，撤除所述横向磁场并对所述磁场热处理炉进行二次降温处理使得所述第三温度下降至一第四温度后出炉，制备得到具有高抗应力的所述铁基纳米磁芯。
[0010]优选的，所述第一温度为400
‑
500℃。
[0011]优选的，所述纵向磁场的电流大小为5
‑
30A。
[0012]优选的，所述第一时间段为20
‑
60分钟。
[0013]优选的，所述第二温度为500
‑
565℃。
[0014]优选的，所述第二时间段为60
‑
180分钟。
[0015]优选的，所述第三温度为530
‑
350℃。
[0016]优选的，所述横向磁场的电流大小为20
‑
80A。
[0017]优选的，所述第三时间段为40
‑
120分钟。
[0018]优选的，所述第四温度为150℃。
[0019]上述技术方案具有如下优点或有益效果：将铁基纳米晶磁芯在一定温度范围内进行横向、纵向复合磁场晶化热处理，使得铁基纳米晶磁芯1KHZ～3MHZ频率段电感(LS)数值稳定，显著提升铁基纳米晶磁芯抗应力能力，确保铁基纳米晶磁环受外力形变后，1KHZ～3MHz频率范围内电感性能稳定，电感数值衰减在5％以内。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的较佳的实施例中，一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法的流程示意图；
[0021]图2为本专利技术的较佳的实施例中，磁化曲线的对比示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限定于该实施方式，只要符合本专利技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本专利技术的范畴。
[0023]本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，如图1所示，包括：
[0024]步骤S1，将待处理的铁基纳米磁芯放置于一磁场热处理炉中；
[0025]步骤S2，对磁场热处理炉进行一次升温处理使得温度上升至一第一温度时，施加一纵向磁场同时保持第一温度一第一时间段；
[0026]步骤S3，撤除纵向磁场并对磁场热处理炉进行二次升温处理使得第一温度上升至一第二温度后保持一第二温度一第二时间段；
[0027]步骤S4，对磁场热处理炉进行一次降温处理使得第二温度下降至一第三温度时，施加一横向磁场同时保持第三温度一第三时间段；
[0028]步骤S5，撤除横向磁场并对磁场热处理炉进行二次降温处理使得第三温度下降至一第四温度后出炉，制备得到具有高抗应力的铁基纳米磁芯。
[0029]具体地，铁基纳米晶材料作为新一代性能优异的软磁材料被广泛用于EMC共模、差模滤波电感磁芯等电感器件，上述电感器件都需要在相对应铁基纳米晶磁芯装盒后外表绕制相应规格铜线线圈得到，以EMC共模电感磁芯为例，其在电路中作用就是起到滤波和降噪的作用，磁芯抗应力能力越高，在工作频率段的电感越稳定，抗干扰的作用就越明显，磁芯抗应力能力是衡量其性能特性的重要指标之一。
[0030]磁芯在点胶装盒或者绕线时受外力挤压，发生轻微形变时，频率电感(Ls)数值会衰减下降，这种频率电感不稳定性是铁基纳米晶磁芯抗应力能力低的原因，严重影响磁芯，及磁芯制成的器件运行的稳定性以及产品生产合格率。影响铁基纳米晶磁芯抗应力能力低的主要原因是磁芯机械应力(磁芯卷绕时张力不均匀)和材料内应力(磁芯热处理晶化工艺)释放不彻底所致；想获得铁基纳米晶磁芯高抗应力特性，需要采用本技术方案的高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法对磁芯进行复合磁场晶化热处理。
[0031]进一步具体地，本实施例中，磁场热处理炉具有一初始温度，该初始温度可以是100℃，对磁场热处理炉进行一次升温处理使得初始温度由100℃上升至第一温度，该第一温度优选为400
‑
500℃，上述一次升温处理的升温速率可控，优选将初始温度上升至第一温
度的时间控制在10到60分钟。一次升温处理后进行一次恒温处理，即是维持温度在第一温度，该维持温度阶段持续第一时间段，该第一时间段优选为20
‑
60分钟，在该维持温度阶段施加纵向磁场，该纵向磁场的电流大小优选为5
‑
30A，该纵向磁场的外磁场方向优选平行于铁基纳米晶磁芯材料的长度方向。在维持温度阶段结束后，撤除纵向磁场，随后对磁场热处理炉进行二次升温处理使得第一温度上升至第二温度，该第二温度优选为500
‑
565℃，二次升温处理的升温速率可控，优选将第一温度上升至第二温度的时间控制在10到60分钟。二次升温处理后进行一次恒温处理，即是维持温度在第二温度，该维持温度阶段持续第二时间段，该第二时间段优选为60
‑
180分钟。在第二次维持温度阶段结束后，随后对磁场热处理炉进行一次降温处理使得第二温度下降至第三温度，该第三温度优选为530
‑
350℃，一次降温处理的降温速率可控，优选将第二温度下降至第三温度的时间控制在1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，其特征在于，包括：步骤S1，将待处理的铁基纳米磁芯放置于一磁场热处理炉中；步骤S2，对所述磁场热处理炉进行一次升温处理使得温度上升至一第一温度时，施加一纵向磁场同时保持所述第一温度一第一时间段；步骤S3，撤除所述纵向磁场并对所述磁场热处理炉进行二次升温处理使得所述第一温度上升至一第二温度后保持一第二温度一第二时间段；步骤S4，对所述磁场热处理炉进行一次降温处理使得所述第二温度下降至一第三温度时，施加一横向磁场同时保持所述第三温度一第三时间段；步骤S5，撤除所述横向磁场并对所述磁场热处理炉进行二次降温处理使得所述第三温度下降至一第四温度后出炉，制备得到具有高抗应力的所述铁基纳米磁芯。2.根据权利要求1所述的高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，其特征在于，所述第一温度为400
‑
500℃。3.根据权利要求1所述的高抗应力铁基纳米磁芯复合热处理方法，其特征在于，所述纵向磁场的电流大小为5
‑
30A。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐可心，马飞，林涛，王博，王伟，吴长和，王劲，
申请(专利权)人：江苏蓝沛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：