一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁材料是開發(fā)最早，種類最多的一類磁性功能材料，要求具有低矯頑力，高磁導(dǎo)率，高飽和磁化強度和低鐵損等磁性能，在電工設(shè)備和電子設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。對納米晶軟磁材料研宄始于1988年。納米晶軟磁材料是一類新型軟磁材料，它是由非晶基體及分布在非晶基體上的納米級細小晶粒組成，可以由非晶合金部分晶化得到的。
[0003]當(dāng)今信息技術(shù)時代，各種高性能的電子器件的出現(xiàn)對軟磁材料也提出了更高的要求。比如要求磁粉芯材料具有以下性能特征:高的飽和磁感應(yīng)強度、寬的恒導(dǎo)磁特性、良好的頻率特性、良好的交直流疊加特性及低的損耗特性，可在高溫環(huán)境下應(yīng)用，具有高居里溫度，同時具有優(yōu)異軟磁性能的軟磁材料是至關(guān)重要等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法，該方法制備的磁性材料具有尚磁導(dǎo)率尚、尚磁飽和強度尚、耐尚溫等特點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法，其中該軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成:Fe(1(l(l_a_b_e_d_e)CoaSibMneLadBe,其中:a=25_35，b=2-3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5_8，該方法包括如下步驟:
(1)熔鑄母合金
將純度大于 99.9% 的原料 Fe、Co、S1、Mn、La、B，按 Fe(1Q(l_a_b_e_d_e)CoaSibMneLadBe合金成分以原子百分比稱量并配料，將稱好的Fe、Co放入感應(yīng)加熱熔爐中，抽真空至KT4Pa以上，充入高純氬氣至爐內(nèi)氣壓為1-2 X 15Pa,通電加熱，將Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反復(fù)熔煉4-6次以獲得母合金熔液，在氬氣保護下鑄坯，得到母合金鑄錠；
(2)制備非合金帶
并將母合金錠熔煉到1250-1300°C，并采用單輥法以35-40m/s的輥速制備出的寬20-30mm、厚度在15-20 μ m的非晶薄帶；
(3)熱處理
將非晶薄帶裝入熱處理爐中，在真空低于1.0 X 10_3或惰性氣體氛圍中，在650-700°C保溫50-70分鐘，最后淬火冷卻；
(4)制備軟磁材料成品
將熱處理后的非晶薄帶氫破后球磨至粒徑為10-15 μπι的軟磁顆粒，然后置于攪拌機中，加入濃度為10-15%的PVA溶液，PVA溶液的質(zhì)量為所述軟磁顆粒的2-3倍，攪拌，進行噴霧干燥，將干燥好的粉料在1100-1250°C的溫度下預(yù)燒3-4h，得到預(yù)燒料，用壓機將顆粒料壓制為生坯，以10-15°C / min的速度升溫至1200-1250°C，在10-15%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)8-10h，得到產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明制備的軟磁材料，采用鐵鈷為主體材料，適當(dāng)添加硅錳硼元素，并添加稀土元素La對材料進行改性，以提高磁通飽和密度、導(dǎo)磁率以及材料的居里點。
【具體實施方式】
[0007]實施例一
本實施例的軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成:Fe63Co25Si2Mn2.5La2.5B5，其中:a=25_35，b=2_3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5_8。
[0008]將純度大于99.9% 的原料 Fe、Co、S1、Mn、La、B，按 Fe(100_a_b_c_d_e)CoaSibMncLadBe合金成分以原子百分比稱量并配料，將稱好的Fe、Co放入感應(yīng)加熱熔爐中，抽真空至10_4Pa以上，充入高純氬氣至爐內(nèi)氣壓為I X 15Pa,通電加熱，將Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反復(fù)熔煉4次以獲得母合金熔液，在氬氣保護下鑄坯，得到母合金鑄錠。
[0009]并將母合金錠熔煉到1250°C，并采用單輥法以35m/s的輥速制備出的寬20mm、厚度在15 μπι的非晶薄帶。
[0010]將非晶薄帶裝入熱處理爐中，在真空低于1.0X 10_3或惰性氣體氛圍中，在650°C保溫70分鐘，最后淬火冷卻。
[0011]將熱處理后的非晶薄帶氫破后球磨至粒徑為10-15 μπι的軟磁顆粒，然后置于攪拌機中，加入濃度為10%的PVA溶液，PVA溶液的質(zhì)量為所述軟磁顆粒的2倍，攪拌，進行噴霧干燥，將干燥好的粉料在1100°C的溫度下預(yù)燒3h，得到預(yù)燒料，用壓機將顆粒料壓制為生坯，以10°C / min的速度升溫至1200°C，在10%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)10h，得到產(chǎn)品。
[0012]實施例二
本實施例的軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成:Fe46.SCo35Si3Mn4La3.5B8。
[0013]將純度大于99.9% 的原料 Fe、Co、S1、Mn、La、B，按 Fe46 5Co35Si3Mn4La3 5B8合金成分以原子百分比稱量并配料，將稱好的Fe、Co放入感應(yīng)加熱熔爐中，抽真空至10_4Pa以上，充入高純氬氣至爐內(nèi)氣壓為1-2 X 15Pa,通電加熱，將Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反復(fù)熔煉6次以獲得母合金熔液，在氬氣保護下鑄坯，得到母合金鑄錠。
[0014]并將母合金錠熔煉到1300°C，并采用單輥法以35m/s的輥速制備出的寬30mm、厚度在20 μπι的非晶薄帶。
[0015]將非晶薄帶裝入熱處理爐中，在真空低于1.0X 10_3或惰性氣體氛圍中，在700°C保溫50分鐘，最后淬火冷卻。
[0016]將熱處理后的非晶薄帶氫破后球磨至粒徑為10-15 μπι的軟磁顆粒，然后置于攪拌機中，加入濃度為15%的PVA溶液，PVA溶液的質(zhì)量為所述軟磁顆粒的3倍，攪拌，進行噴霧干燥，將干燥好的粉料在1250°C的溫度下預(yù)燒3h，得到預(yù)燒料，用壓機將顆粒料壓制為生坯，以15°C / min的速度升溫至1250°C，在15%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)8h，得到產(chǎn)品。
[0017]比較例
本比較例鐵鈷基納米晶合金的分子式表達為Fe42Co42Nb7B8Cu1,制備步驟如下:將純度大于99%的原料Fe、Co、Nb、B、Cu按本實施例的鐵鈷基納米晶合金成分配制，然后用電弧熔煉爐在氬氣保護下進行熔煉，使合金中各成分混合均勻。將合金錠破碎后裝入石英管中，采用單棍急冷用帶工藝，在Ar氣氛中以40m/s的速度用帶，制得寬約1.2mm、厚約26 μπι的非晶合金條帶；將非晶條帶置于石英管中，抽真空至3X10-3Pa以下，然后封閉石英管；將石英管置于600°C的熱處理爐中，保溫60分鐘，然后立刻將石英管取出并置于水中淬火至室溫。破碎制粉，壓制生坯并燒結(jié)得到預(yù)定形狀的軟磁材料。
[0018]對具有相同形狀和大小的實施例1-2及比較例的軟磁材料進行磁性能測試以及居里點測試。測試結(jié)果顯示:實施例1-2得到的磁性材料的飽和磁通密度Bs比比較例提高了 17-21%以上，導(dǎo)磁率μ提高15%以上，居里點提高50°C以上。
【主權(quán)項】
1.一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法，其中該軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成:Fe(1(l(l_a_b_c_d_e)CoaSibMncLadBe，其中:a=25_35，b=2_3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5_8，該方法包括如下步驟: (1)熔鑄母合金 將純度大于 99.9% 的原料 Fe、Co、S1、Mn、La、B，按 Fe(1Q(l_a_b_e_d_e)CoaSibMneLadBe合金成分以原子百分比稱量并配料，將稱好的Fe、Co放入感應(yīng)加熱熔爐中，抽真空至KT4Pa以上，充入高純氬氣至爐內(nèi)氣壓為1-2 X 15Pa,通電加熱，將Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反復(fù)熔煉4-6次以獲得母合金熔液，在氬氣保護下鑄坯，得到母合金鑄錠； (2)制備非合金帶 并將母合金錠熔煉到1250-1300°C，并采用單輥法以35-40m/s的輥速制備出的寬20-30mm、厚度在15-20 μ m的非晶薄帶； (3)熱處理 將非晶薄帶裝入熱處理爐中，在真空低于1.0 X 10_3或惰性氣體氛圍中，在650-700°C保溫50-70分鐘，最后淬火冷卻； (4)制備軟磁材料成品 將熱處理后的非晶薄帶氫破后球磨至粒徑為10-15 μπι的軟磁顆粒，然后置于攪拌機中，加入濃度為10-15%的PVA溶液，PVA溶液的質(zhì)量為所述軟磁顆粒的2-3倍，攪拌，進行噴霧干燥，將干燥好的粉料在1100-1250°C的溫度下預(yù)燒3-4h，得到預(yù)燒料，用壓機將顆粒料壓制為生坯，以10-15°C / min的速度升溫至1200-1250°C，在10-15%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)8-10h，得到產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鑭摻雜鐵鈷基軟磁材料的制備方法，其中該軟磁材料使用如下原子配比的合金材料制成：Fe(100-a-b-c-d-e)CoaSibMncLadBe，其中：a=25-35，b=2-3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5-8，該方法包括如下步驟：（1）熔鑄母合金，（2）制備非合金帶，（3）熱處理，（4）制備軟磁材料成品。本發(fā)明制備的軟磁材料，采用鐵鈷為主體材料，適當(dāng)添加硅錳硼元素，并添加稀土元素La對材料進行改性，以提高磁通飽和密度、導(dǎo)磁率以及材料的居里點。
【IPC分類】C22C38-10, C22C33-06, H01F1-147
【公開號】CN104593666
【申請?zhí)枴緾N201510011254
【發(fā)明人】梁玲
【申請人】梁玲
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月9日