一种低矫顽力的软磁合金薄带材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低矫顽力的软磁合金薄带材料及其制备方法，其质量组成为：0.3

【技术实现步骤摘要】
一种低矫顽力的软磁合金薄带材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能材料领域，具体涉及一种低矫顽力的软磁合金薄带材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]申请号为CN201610323126.1的中国专利公开了一种铁基非晶/纳米晶软磁合金薄带，该合金薄带的元素组成的化学表达式为Fe
a
Si
b
B
c
Cu
d
Me
e
，其中，元素组成成分的原子百分数为 a＝80～85，b＝2～13，c＝5～13，d＝0.5～2，e＝0.5～5，a+b+c+d+e＝100；所述Me为Zr、Nb或Mo；所述合金薄带的厚度为15～40μm，宽度为1～5mm。该专利技术方法中的Me元素的添加有效提高了过冷液体形核率，促进BCC纳米晶铁相的析出，并且降低材料的磁致伸缩系数，提高初始磁导率，显著提高饱和磁感应强度。但是，这种材料的综合性能并不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对上述技术缺陷，提供一种低矫顽力的软磁合金薄带材料，该材料具有热稳定性好的特点，并具有良好的磁性能。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种低矫顽力的软磁合金薄带材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
[0006]一种软磁合金薄带材料，其按照重量百分含量计，包括以下成分：
[0007]Rh 0.3
‑
0.6％、Co 0.8
‑
1.3％、In 0.2
‑
0.5％、Bi 0.05
‑
0.08％、Sn 0.02
‑
0.07％、 P 0.02
‑
0.09％、Pr 0.01
‑
0.03％、Au 0.001
‑
0.004％、Si 1
‑
2.8％、B 1.5
‑
3.5％、Fe 余量。
[0008]软磁合金薄带材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]1)首先按照权利要求1所述合金成分进行配料，原料中Rh、Co、In、Sn、Pr、Au、Fe、 Bi的纯度均大于99.9％；P以磷铁合金形式加入，其中P的重量百分含量为25％；
[0010]2)将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1490～1530℃，得到母合金，然后放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1500～1520℃；
[0011]3)重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上2～4mm处，当母合金熔化后，打开重熔管式坩埚上部的阀门，熔融母合金在氮气压力下从坩埚底部的通孔中喷向旋转的成型炉转轮轮缘，形成连续的合金带；
[0012]4)然后在电阻熔盐炉中配制熔盐，熔盐组分包括KCl、FeCl2、NaF、BeF2、Mg2B2O5·
H2O、LaCl3、粉状SiO2、单晶硅粉和碳化硅粉；上述熔盐组分均为纯物质，纯度为99.99％，其中所用的粉状物质的颗粒大小在270
‑
300目；
[0013]5)当电阻熔盐炉炉温达到690
‑
720℃时，恒温20min，将合金带开始浸入熔盐；接通直流电源，采用脉冲给电；合金带在熔盐中匀速运动，保持合金带每点在熔盐中停留时间为35
‑
40分钟；当从熔盐中提出合金带后，便由收带机将合金带收带成卷，材料制备完成；
[0014]6)然后将合金带置于液氮气氛中进行低温处理，然后放置在室温条件下静置，再
置于加热条件下保温，然后随炉冷却至室温。
[0015]步骤2)中，所述重熔管式坩埚底部设有通孔，重熔管式坩埚上部经阀门连接氮气系统，氮气系统的压力为1.6～1.8个大气压。
[0016]步骤3)中，重熔管式坩埚内径为12～14mm，高度为250～280mm，重熔管式坩埚底部的通孔孔径为1.2～1.5mm；转轮旋转线速度为26～28m/s；所得合金带的厚度为280～350μm，宽度为3～5mm。
[0017]步骤4)中，配制熔盐时，先将各物质在120
‑
150℃烘干6
‑
8h，按KCl、FeCl2、NaF、BeF2、Mg2B2O5·
H2O、LaCl3的摩尔比为1:0.5:3:(0.01
‑
0.04):0.25:0.015称取各组元，加入占熔盐介质质量分数9
‑
13％的粉状SiO2、单晶硅粉和碳化硅粉的混合物，研磨混匀待用；合金带为阳极，电阻熔盐炉的阴极采用含4.5％Si的硅钢，厚度为1
‑
2.5mm。
[0018]其中，所述粉状SiO2、单晶硅粉、碳化硅粉的重量比为2:0.3:(0.1
‑
0.4)。
[0019]步骤5)中，控制平均电流密度为60
‑
65mA/cm2，合金带在熔盐中匀速运动，行进速度为0.07
‑
0.12m/min。
[0020]步骤6)中，将合金带置于液氮气氛中进行低温处理，温度为
‑
110℃～
‑
140℃，保温15～25分钟；然后放置在室温条件下静置1～1.5小时；再置于180～250℃条件下，保温2～4小时，然后随炉冷却至室温。
[0021]本专利技术相比于现有技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术中In、Sn、Au和B共同作用可提高非晶形成能力。Si、P和Pr可以阻止热处理中晶粒得长大，细化了晶粒，从而提高了电阻率，降低了损耗。Bi和第二过渡系Rh，可有效抑制晶粒的长大，利于获得较细小均匀的晶粒组织,同时可改善磁体的热稳定性。第一过渡系的Co抑制了晶粒交汇处颗粒的长大,细化了晶粒，因此就抑制了它们周围杂散场的增强,进而提高了磁性能。
[0023]本专利技术合金在凝固中，采用快速冷却、低温深冷、时效处理和合金化结合的方式，既有效减小合金中的相尺寸，保证材料中化学成分的均匀分布，保证了合金的磁性能，也通过梯度处理大大降低了快速冷却造成的内应力，保证了合金的力学性能。
[0024]本专利技术所得产品具有优异软磁性能。制备中不用重稀土元素，所用稀有元素微量，其它原料成本较低；另外制备过种中合金经过快速冷却，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，保证了合金的质量。该合金制备工艺简便，过程简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。本专利技术制备的材料可以应用于信息、通讯等领域的磁性器件。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的低矫顽力的软磁合金薄带材料的组织图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0027]一种软磁合金薄带材料，其成分按照重量百分含量为Rh0.3
‑
0.6％、Co0.8
‑
1.3％、In0.2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软磁合金薄带材料，其特征在于：其按照重量百分含量计，包括以下成分：Rh 0.3
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0.6％、Co 0.8
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1.3％、In 0.2
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0.5％、Bi 0.05
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0.08％、Sn 0.02
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0.07％、P 0.02
‑
0.09％、Pr 0.01
‑
0.03％、Au 0.001
‑
0.004％、Si 1
‑
2.8％、B 1.5
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3.5％、Fe余量。2.权利要求1所述的软磁合金薄带材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)首先按照权利要求1所述合金成分进行配料，原料中Rh、Co、In、Sn、Pr、Au、Fe、Bi的纯度均大于99.9％；P以磷铁合金形式加入，其中P的重量百分含量为25％；2)将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1490～1530℃，得到母合金，然后放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1500～1520℃；3)重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上2～4mm处，当母合金熔化后，打开重熔管式坩埚上部的阀门，熔融母合金在氮气压力下从坩埚底部的通孔中喷向旋转的成型炉转轮轮缘，形成连续的合金带；4)然后在电阻熔盐炉中配制熔盐，熔盐组分包括KCl、FeCl2、NaF、BeF2、Mg2B2O5·
H2O、LaCl3、粉状SiO2、单晶硅粉和碳化硅粉；上述熔盐组分均为纯物质，纯度为99.99％，其中所用的粉状物质的颗粒大小在270
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300目；5)当电阻熔盐炉炉温达到690
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720℃时，恒温20min，将合金带开始浸入熔盐；接通直流电源，采用脉冲给电；合金带在熔盐中匀速运动，保持合金带每点在熔盐中停留时间为35
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40分钟；当从熔盐中提出合金带后，便由收带机将合金带收带成卷，材料制备完成；6)然后将合金带置于液氮气氛中进行低温处理，然后放置在室温条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙锐，孙学倩，
申请(专利权)人：山西雷麦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：