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一種復合半硬磁材料及其制備方法

文檔序號:8944311閱讀:336來源:國知局
一種復合半硬磁材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復合半硬磁材料及其制備方法,具體涉及一種抗氧化、抗磁吸的復合半硬磁材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]偏置片為聲磁傳感器的關鍵部件,偏置片材料可分為硬磁(H?!?250e)、半硬磁(12.50e < Hc< 1250e)以及軟磁合金(Hc< 12.50e)。半硬磁材料作為聲磁傳感器的偏置片材料的應用最廣。
[0003]半硬磁材料的研發(fā)和生產主要經歷了兩次變革,第一次是20世紀80年代,當時的半硬磁材料主要以乳制金屬材料制造而成,成本低廉,性能相對不穩(wěn)定;第二次是20世紀90年代,主要乳制金屬材料后熱處理制造而成,性能穩(wěn)定,且減小了消磁系統(tǒng)的體積。然而純金屬非復合半硬磁材料的缺點也是顯而易見的,包括:(I)生產制造過程中產生毛刺,在堆疊的時候容易粘連,造成生產流水線的停頓和故障;(2)半硬磁磁片之間的磁吸效應明顯,堆疊時容易造成雙層貼片,干擾正常工序,導致生產效率降低;(3)與非晶共振片之間的磁吸效應明顯,導致無法制造單腔體非晶聲磁傳感器;(4)材料容易氧化,影響聲磁傳感器性能和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種抗氧化、抗磁吸的復合半硬磁材料。
[0005]與此相應,本發(fā)明還提供了上述抗氧化、抗磁吸的復合半硬磁材料的制備方法。
[0006]為實現上述目的,本發(fā)明采取的技術方案為:一種復合半硬磁材料,其包括由半硬磁材料構成的基層,所述基層的外表面包覆有抗氧化層和絕緣層,所述抗氧化層位于所述基層和所述絕緣層之間。
[0007]本發(fā)明在半硬磁材料表面包覆抗氧化層,大大提升了材料自身的抗氧化能力,確保最終的聲磁傳感器在最嚴苛的環(huán)境下也能保持半硬磁狀態(tài)的穩(wěn)定性;對包覆有抗氧化層的半硬磁材料進行絕緣處理,有效降低半硬磁與半硬磁之間、半硬磁與非晶共振片相鄰時產生的磁吸力。
[0008]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的優(yōu)選實施方式,所述半硬磁材料為Fe-N1-Al合金或Fe-N1-Al-Ti合金。
[0009]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的更優(yōu)選實施方式,所述半硬磁材料由FeaNibAleTid合金成分構成;其中,a、b、c、d為原子百分比,變化范圍為:10彡b彡20、
I < c < 2、0 < d < Ua= 100-b-c-do
[0010]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的優(yōu)選實施方式,所述抗氧化層為磷化層,所述絕緣層為有機涂層。
[0011]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的更優(yōu)選實施方式,所述磷化層由以下至少一種磷化液構成:鈣系磷化液、鋅系磷化液、錳系磷化液、鋇系磷化液和鋁系磷化液;所述有機涂層由環(huán)氧清漆、聚氨酯面漆、酚醛樹脂或聚酯樹脂構成。
[0012]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的優(yōu)選實施方式,所述磷化液的pH值為2?3。
[0013]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的優(yōu)選實施方式,所述抗氧化層的厚度為I?10 μ m,所述絕緣層的厚度為5?15 μ m。更優(yōu)選地,所述抗氧化層的厚度為I?5 μ m,所述絕緣層的厚度為5?10 μ m。
[0014]另外,本發(fā)明還提供了上述復合半硬磁材料的制備方法,其包括以下步驟:
[0015](I)母合金熔煉:采用真空熔煉法冶煉,將合金成分放入坩禍中,加熱至溫度為1450?1650 °C,待所述合金成分熔化后精煉10?20min,澆注成為鋼錠;
[0016](2)熱乳制備板材:將步驟⑴制得的鋼錠進行熱乳,得到厚度為5?1mm的板材;
[0017](3)冷乳制備帶材:將步驟(2)得到的板材于800?1000°C的溫度下進行熱處理,冷乳成厚度為0.045?0.055mm的帶材;
[0018](4)帶材熱處理:將步驟(3)得到的帶材進行真空熱處理,熱處理溫度為550?600°C,時間為 30 ?60min ;
[0019](5)帶材抗氧化處理:采用連續(xù)涂布機對步驟(4)中經熱處理的帶材進行連續(xù)浸漬處理,使步驟(4)中經熱處理的帶材的外表面包覆有抗氧化層,再水洗、烘干;
[0020](6)絕緣處理:在包覆有抗氧化層的帶材的外表面電鍍絕緣層。
[0021]上述制備方法中,步驟(4)熱處理后所得的帶材即為構成基層的半硬磁材料;步驟(6)絕緣處理后,抗氧化層位于帶材與絕緣層之間。
[0022]作為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的制備方法的優(yōu)選實施方式,所述步驟(I)中,合金成分為Fe、Ni和Al或者為Fe、N1、Al和Ti ;所述步驟(5)中,連續(xù)涂布機中裝有磷化液,帶材進行連續(xù)浸漬處理的速度為I?2m/min。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的復合半硬磁材料包括由半硬磁材料構成的基層、抗氧化層和絕緣層,創(chuàng)新性地使用了多層復合結構,可用作聲磁傳感器的偏置片。
[0024]本發(fā)明在半硬磁材料表面復合抗氧化層,大大提升了材料自身的抗氧化能力,確保最終的聲磁傳感器在最嚴苛的環(huán)境下也能保持半硬磁狀態(tài)的穩(wěn)定性;對復合有抗氧化層的半硬磁材料進行絕緣處理,有效降低了半硬磁與半硬磁之間、半硬磁與非晶共振片相鄰時產生的磁吸力。通過對半硬磁材料的復合處理,提高了聲磁傳感器產品的耐候穩(wěn)定性,并為聲磁傳感器關鍵部件的生產開拓了新的思路。
[0025]本發(fā)明不僅解決了聲磁傳感器用半硬磁材料作為偏置片易受環(huán)境影響而腐蝕的問題,還解決了半硬磁與半硬磁之間、半硬磁與非晶片之間易產生磁吸效應以及生產過程中的生產效率問題。另外,本發(fā)明提供了一種利用現有生產線可方便生產聲磁傳感器用復合半硬磁材料的工藝路線。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述復合半硬磁材料的剖視圖。
[0027]圖中,I為基層,2為抗氧化層,3為絕緣層。
【具體實施方式】
[0028]為更好地說明本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點,下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示,本發(fā)明實施例的一種復合半硬磁材料,其包括由半硬磁材料構成的基層1,基層I的外表面包覆有抗氧化層2和絕緣層3,抗氧化層2位于基層I和絕緣層3之間。在半硬磁材料表面包覆抗氧化層2,大大提升了材料自身的抗氧化能力,確保最終的聲磁傳感器在最嚴苛的環(huán)境下也能保持半硬磁狀態(tài)的穩(wěn)定性;對包覆有抗氧化層2的半硬磁材料進行絕緣處理,有效降低半硬磁與半硬磁之間、半硬磁與非晶共振片相鄰時產生的磁吸力。
[0031]優(yōu)選地,所述半硬磁材料為Fe-N1-Al合金,即半硬磁材料由FeaNibAlc合金成分構成;其中,a、b、c為原子百分比,a = 88, b = 10,c = 2。
[0032]優(yōu)選地,抗氧化層2為磷化層,絕緣層3為有機涂層。當然,抗氧化層并不限于磷化層,絕緣層不限于有機涂層??寡趸瘜雍徒^緣層可根據現有技術選擇其他類型的涂層。
[0033]上述磷化層由磷化液構成,優(yōu)選地,磷化液為鈣系磷化液,且其pH值為2 ;上述有機涂層由有機涂料形成,優(yōu)選地,有機涂料為環(huán)氧清漆。
[0034]優(yōu)選地,抗氧化層2的厚度為I μ m,絕緣層3的厚度為15 μ m。
[0035]本實施例所述復合半硬磁材料的制備方法為:
[0036](I)母合金熔煉:采用真空熔煉法冶煉,將合金成分放入坩禍中,加熱至溫度為1450°C,待所述合金成分熔化后精煉20min,澆注成為鋼錠;其中,合金成分為FeaNibAl。,a、b、c為原子百分比,a = 88,b = 10,c = 2 ;
[0037](2)熱乳制備板材:將步驟⑴制得的鋼錠進行熱乳,得到厚
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