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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新材料与新能源领域功能器件材料,尤其是涉及高bs低成本超薄铁基非晶/纳米晶软磁材料的设计与制备,具体为一种铁基非晶纳米晶带材及热处理工艺。
技术介绍
1、铁基纳米晶材料得益于其高饱和磁密(bs)、高磁导率(μi)、低矫顽力(hc)、低损耗(w)、高居里温度(tc)的材料优点,相比较于铁硅铝、铁氧体、铁硅、合金粉软磁材料,在追求小型化、轻量化、复杂温度的场景下,有着显著优势。铁基纳米晶作为一种磁性材料,主要应用于生产电感磁性器件,而电子磁性元器件作为最基础的电子元器件之一,属于电子线路中不可或缺的部分:以电子磁性元器件行业主要的电感元器件为例,2019年电感元器件的全球销售额达到46亿元美元,随着新能源汽车、消费电子、5g通信等新兴行业的迅速发展有望持续提升,2023年市场空间有望突破50亿美元,市场空间广阔;铁基纳米晶材料优势促使其在光伏逆变、充电桩、储能、汽车电子等领域得到了进一步应用,占比大幅提升,尤其随着新能源汽车对传统汽车的逐步取代,这一发展趋势的变化愈专利技术显;为了适应于5g、微波通信技术的快速发展,铁基纳米晶材料制备器件的高频特性方面也被提出了更高要求,第四代铁基纳米晶材料的大规模生产与应用将成为新的增长点。
2、铁基纳米晶因可调控出α-fe/非晶态复相结构,所以其软磁特性优异,但在调控结构热处理过程中,从非晶态向α-fe晶态转变是一个放热过程控制并不容易,该过程一经触发就可在恒定环境下利用先晶化区域释放潜热驱动后晶化部分自发进行下去,其先放热区域会对后晶化放热区域必然会产生较大影响,控制
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种铁基非晶纳米晶带材及热处理工艺。本专利技术针对第四代铁基纳米晶材料的热处理工艺设计,提出了一种基于从铁基纳米晶非晶态向α-fe晶态转变过程中的转变温度(ta1)——转变比例关系(v)选取热处理温度点的设计思路,通过控制铁基纳米晶的非晶态向α-fe相晶化转变,获得均布α-fe晶粒嵌入非晶态基体的α-fe/非晶态复相结构,实现该材料在200khz及上频率特性方面可拓展性应用的设计思路。通过实施案例验证,获得了预期效果,相对第一、二代铁基纳米晶热处理温度选取点的随机性,该热处理工艺设计方法在热处理效率、能源节约与产品特性方面均得到了很大提升。
2、本专利技术一个或多个实施例提供一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,包括如下步骤:
3、s1、制作温度与转变比例曲线图
4、s11、对铁基纳米晶带材采用dsc进行晶化放热峰测试,记录非晶基体转变为α-fe相时不同温度与体积分数对应变化趋势,即得温度与转变比例曲线图;
5、s12、选取转变比例为0.1~10%时对应的温度作为第一阶段热处理的温度,记为ta1;
6、s2、铁基非晶纳米晶带材热处理
7、在ta1的温度下对铁基非晶纳米晶带材进行第一阶段热处理,保温时间0.5~2h,即可。
8、本专利技术一个或多个实施例提供一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,包括如下步骤:
9、s1、制作温度与转变比例曲线图
10、s11、对铁基纳米晶带材采用dsc进行晶化放热峰测试,记录非晶基体转变为α-fe相时不同温度与体积分数对应变化趋势,即得温度与转变比例曲线图;
11、s12、选取转变比例为0.1~10%时对应的温度作为第一阶段热处理的温度,记为ta1;
12、s2、铁基非晶纳米晶带材热处理
13、s21、在低于ta1的温度下对铁基非晶纳米晶带材进行预热处理,保温时间0.5~2h,即得预热铁基非晶纳米晶带材;
14、s22、在ta1的温度下对预热铁基非晶纳米晶带材进行第一阶段热处理,保温时间0.5~2h,即可。
15、本专利技术一个或多个实施例提供一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,包括如下步骤:
16、s1、制作温度与转变比例曲线图
17、s11、对铁基纳米晶带材采用dsc进行晶化放热峰测试,记录非晶基体转变为α-fe相时不同温度与体积分数对应变化趋势,即得温度与转变比例曲线图;
18、s12、选取转变比例为0.1~10%时对应的温度作为第一阶段热处理的温度,记为ta1;
19、s2、铁基非晶纳米晶带材热处理
20、s21、在低于ta1的温度下对铁基非晶纳米晶带材进行预热处理,保温时间0.5~2h,即得预热铁基非晶纳米晶带材;
21、s22、在ta1的温度下对预热铁基非晶纳米晶带材进行第一阶段热处理,保温时间0.5~2h,即得第一阶段热处理铁基非晶纳米晶带材;
22、s23、在高于ta1的温度下对第一阶段热处理铁基非晶纳米晶带材进行第二阶段热处理,保温时间1~3h,即可。
23、本专利技术一个或多个实施例提供一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,包括如下步骤:
24、s1、制作温度与转变比例曲线图
25、s11、对铁基纳米晶带材采用dsc进行晶化放热峰测试,记录非晶基体转变为α-fe相时不同温度与体积分数对应变化趋势,即得温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,所述预热处理的温度为400~480℃,保温时间0.5~2h;
7.根据权利要求1~5任一项所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,所述预热处理的温度为450~470℃,保温时间0.5~1.5h;
8.根据权利要求1~5任一项所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,所述S11步骤中DCS测试的升温速率为5~20℃/min;
9.根据权利要求1~5任一项所述的一种铁基非
10.一种铁基非晶纳米晶带材,其特征在于,所述铁基非晶纳米晶带材由权利要求1~9任一项所述的热处理工艺制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种铁基非晶纳米晶带材的热处理工艺,其特征在于,所述预热处理的温度为400~480℃,保温时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏佳佳,莫康信,刘强,
申请(专利权)人:广东工程职业技术学院,
类型:发明
国别省市:
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