專利名稱：：一種高效軟磁材料及其制備方法
技術領域：
：本發明屬于磁性材料領域，涉及一種由金屬軟磁粉末和軟磁鐵氧體組成的軟磁材料的成分和制備方法。技術背景現在常用的軟磁材料主要有電工純鐵、硅鋼片、鐵鎳合金、鐵氧體及非晶和納米晶材料。我們對于電工純鐵、硅鋼片、鐵鎳合金、鐵氧體及非晶先后都進行了實際應用，研究表明，現有的導磁材料難以同時滿足力學性能、磁學性能和電學性能的使用要求。電工純鐵磁學性能和力學性能優異(磁導率高、飽和磁感應強度高(2T)、機械強度高)，但電學性能差(電阻率低)，在交變場下渦流損耗大，無法滿足實際使用；硅鋼片磁學性能和電學性能優異(有高的飽和磁感應強度、高磁導率、高的電阻率)，但力學性能差(抗壓強度低)；鐵鎳合金磁導率高，飽和磁感應強度高，但易變形，且抗渦流能力有限，雖然通過疊片等釆取降低渦流損耗措施，一定程度上可以提高效率，但也明顯影響功率和效率，難以滿足實際需要；鐵氧體抗渦流能力強，但飽和磁感應強度低(0.6T)，影響磁路系統的設計與有效使用，對于偏置磁場優化設計提出了較大挑戰與困難，影響選擇使用；非晶和納米晶不耐壓，機械損耗大，無法滿足實際使用。由于軟磁材料一般用于防振動沖擊的環境中，對于軟磁材料的研究單位，往往追求的是材料的磁學參數和電學參數，希望磁導率盡量高、渦流損耗小，追求電磁轉換效率高，對于力學參數沒有足夠的重視。由于在新型聲納換能器的應用聲學研究中，常常使用的是國內工業市場現有的軟磁材料，受現有軟磁材料的局限，并沒有專門結合應用研究的具體需求與相關材料單位密切合作，使得超磁致伸縮驅動振子的性能不能得到充分發揮和電-磁-機轉換效率偏低(一般低于40%)。中國專利CN96120255.6公開了一種雙相納米晶鐵基軟磁材料及其制備方法。采用單輥激冷的方法得到非晶薄帶再熱處理得到FeZrNbSiB和FeYNbSiB雙相納米晶合金，該材料的軟磁性能和韌性較好，但是強度和電學性能較差。中國專利CN03128171.0公開了一種軟磁材料的制備方法。軟磁材料包括純鐵粉、絕緣劑和潤滑劑，生產工藝由混粉和燒結組成。但該發明的成分和工藝只追求磁導率和渦流損耗，忽略了力學性能和電學性能。為了進一步提高軟磁合金的綜合性能，擴大軟磁合金的應用范圍，急需研制一種新型高效能的軟磁材料。
發明內容本發明目的是在保證力學性能的前提下，在磁學性能和電學性能之間進行綜合平衡，提供一種高強度、抗渦流、軟磁性能好的新型軟磁材料。為了達到上述目的，本發明采用以下實施方案-本發明涉及一種軟磁材料，其特征在于該軟磁材料由金屬軟磁粉末和軟磁鐵氧體粉末組成，其中金屬軟磁材料由Fe-Ni-Me系(Me是Cu、Cr、Nb、V、W、Si、Pd、Zn、Al、Ti、Mn中的一種或兩種以上)、Fe-Co系、Fe-Co-V系、Fe-Al系、Fe-Al-Me系(Me是Co、Cr、Mo中的一種或兩種以上)中的至少一種組成，軟磁鐵氧體粉末由Mn-Zn系、Ni-Zn系、Li-Zn系、Cu-Zn系、Mg-Zn系軟磁鐵氧體中的至少一種組成。本發明的軟磁材料的制備工藝包括以下步驟1)兩種軟磁粉末混合工序。將金屬軟磁合金粉末和軟磁鐵氧體粉末混合均勻。2)軟磁復合粉末燒結工序。可以選擇冷壓后再燒結、熱壓、放電等離子燒結中的一種。冷壓后再燒結的工序的特征在于先冷壓成型，所加的壓力為1030MPa，然后在氫氣氣氛中燒結，先在400。C50(TC預燒l~3h，再在900°C~1200°C，燒結l~5h。熱壓工序，其特征在于軟磁復合粉末在模具中在80(TC100(TC熱壓10minlh，然后隨爐冷卻，熱壓時所加的壓力為1030MPa。放電等離子燒結工序，其特征在于軟磁復合粉末在60(TC90(TC燒結5min15min，然后以20°C/h~3(TC/h的冷卻速度冷到IOO"C出爐，放電等離子燒結時所加的壓力為2060MPa。3)退火處理工序，其特征在于在10(M50Pa的氫氣氣氛中，在1000°C~1200。C范圍內退火25h。本發明所用的金屬軟磁粉末市場有售，"at%"表示原子百分比。所述的金屬軟磁粉末，其顆粒尺寸為10~10(^m。所述的軟磁鐵氧體粉末，其顆粒尺寸為10~12(Him。本發明的軟磁材料的優點是一方面在偏置磁場和交變磁場下具備良好的軟磁性能和電學性能，即具有高磁導率、高電阻率和高飽和磁場強度，可以提高磁效率、減小渦流損耗，另一方面具有能保證進行能量傳遞所需的力學性能，即抗壓強度高、內耗小，可以減小機械振動損耗。本發明的制備軟磁材料工藝的優點是工藝過程簡單，材料的性能便于控制，適合工業化生產，而且便于成型，可以制備出形狀復雜的樣品。具體實施方式以下用實例對本發明作進一步說明。本發明保護范圍不受這些實施例的限制。第1實施例成分為90%的Fe-Ni-Cu粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Ni-Cu的成分如下Ni50wt%，Fe46wt%，Cu4wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at。/。，Zn015at%，Fe2O370at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將90%的Fe-Ni-Cu粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10—spa以下，再充入122Pa的氫氣，先在450。C預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900。C、畫。C、IIOCTC、1200'C燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIOO'C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表l所示。表l不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注yi是起始磁導率，Um是最大磁導率，U'是彈性磁導率，Bs是飽和磁感，E是彈性模量，o是抗壓強度，p是電阻率第2實施例成分為80%的Fe-Ni-Nb粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Ni-Nb的成分如下Ni49wt%，Fe49wt%，Nb2wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將80%的Fe-Ni-Nb粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10—卞a以下，再充入122Pa的氫氣，先在450。C預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900。C、IOOO'C、1100°C、1200'C燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIOO'C退火3h,然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表2所示。表2不同燒結工藝下樣品的性倉l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>第3實施例:將不同比例的Fe-Ni-Cu粉末和Mn-Zn鐵氧體粉末(Fe-Ni-Cu的成分如下Ni50wt%，Fe26wt%，Cu4wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370atW)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在930。C熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表3所示。表3不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>第4實施例:將不同比例的Fe-Ni-Nb粉末和Ni-Zn鐵氧體粉末(Fe-Ni-Nb的成分如下Ni49wt%，Fe49wt%，Nb2wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350aty。)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h,熱壓過程中充入的氬氣為lOOPa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入lOOPa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIOCTC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表4所示。表4不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>第5實施例:成分為50%的Fe-Ni-Cu-Nb粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Ni-Cu-Nb的成分如下Ni49wt%，Fe46wt%，Cu3wt%,Nb2wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將50%的Fe-Ni-Cu-Nb粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600°C、700°C、800°C、90(TC燒結5min后以100。C/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入lOOPa的氫氣，在氫氣氣氛中在110(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表5所示。表5不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>第6實施例成分為70%的Fe-Ni-Cu-Nb粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Ni-Cu-Nb的成分如下Ni49wt%，Fe46wt%，Cu3wt%，Nb2wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將70%的Fe-Ni-Cu-Nb粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600°C、700°C、800°C、900。C燒結5min后以100°C/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100'C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表6所示。表6不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>第7實施例:成分為90%的Fe-Co粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Co的成分如下Co50wt%，Fe50wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將90%的Fe-Co粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10'spa以下，再充入122Pa的氫氣，先在45(TC預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900。C、10(KTC、1100'C、1200'C燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在110(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表7所示。表7不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>第8實施例:成分為80%的Fe-Co粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Co的成分如下Co50wt%，Fe50wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將80%的Fe-Co粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10—spa以下，再充入122Pa的氫氣，先在45(TC預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900'C、IOO(TC、IIO(TC、1200r燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表8所示。表8不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>第9實施例:將不同比例的Fe-Co粉末和Mn-Zn鐵氧體粉末(Fe-Co的成分如下Co50wt%，Fe50wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370aty。)釆用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表9所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>第IO實施例:將不同比例的Fe-Co-V粉末和Ni-Zn鐵氧體粉末(Fe-Co-V的成分如下Co49wt%，Fe49wt%，V2wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350atn/。)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為lOOPa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入lOOPa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表io所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>第11實施例:成分為50%的Fe-Co-V粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Co-V的成分如下Co49wt%，Fe49wt%，V2wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將50%的Fe-Co-V粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600°C、700°C、800°C、90(TC燒結5min后以10(TC/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100'C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表ll所示。表11不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>第12實施例:成分為70%的Fe-Co-V粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Co-V的成分如下Co49wt%，Fe49wt%，V2wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將70%的Fe-Co-V粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600°C、700°C、800°C、90(TC燒結5min后以10(TC/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa,所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100'C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表12所示。表12不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>第13實施例成分為90%的Fe-Al粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Al的成分如下A112wt%，Fe88wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at。/。)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將90%的Fe-Al粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10—卞a以下，再充入122Pa的氫氣，先在450。C預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900。C、IOO(TC、1100°C、1200'C燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10^Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在110(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表13所示。表13不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>第14實施例:成分為80%的Fe-Al粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Al的成分如下A112wt%，Fe88wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%,ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將80%的Fe-Al粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至10—spa以下，再充入122Pa的氫氣，先在450'C預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在900'C、IOO(TC、IIO(TC、1200。C燒結3h后隨爐冷卻到20(rC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至1(^Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h,然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表14所示。表14不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>第15實施例:將不同比例的Fe-Al粉末和Mn-Zn鐵氧體粉末(Fe-50Ni的成分如下A112wt。/。，Fe88wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370atn/。)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h,熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表15所示。表15不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>第16實施例:將不同比例的Fe-Al粉末和Ni-Zn鐵氧體粉末(Fe-Al的成分如下A112wt%，Fe88wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at。/。)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表16所示。表16不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>第17實施例:成分為50%的Fe-Al粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Al的成分如下A112wt。/。，Fe88wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at%)，釆用放電等離子燒結工藝，首先，將50%的Fe-Al粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在60(TC、700°C、800°C、90(TC燒結5min后以10(TC/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表17所示。表17不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>第18實施例:成分為70%的Fe-Al粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Al的成分如下A112wt%，Fe88wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將70%的Fe-Al粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600°C、700°C、800°C、900。C燒結5min后以10(TC/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為lOOPa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至l(T3Pa以下，再充入lOOPa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表18所示。表18不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>第19實施例:成分為90%的Fe-Al-Co粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Al-Co的成分如下A112wt%，Fe86wt%，Co2wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at%，Zn015at%，Fe2O370at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將90%的Fe-Al-Co粉末和10%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至l(^Pa以下，再充入122Pa的氫氣，先在450。C預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在90(TC、1000°C、IIOO'C、1200'C燒結3h后隨爐冷卻到200'C出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10JPa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100'C退火3h,然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表19所示。表19不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>第20實施例:成分為80%的Fe-Al-Co粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Al-Co的成分如下A112wt%，Fe86wt0/。，Co2wt%,Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用冷壓后再燒結工藝，首先，將80%的Fe-Al-Co粉末和20%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后在壓樣機上壓制成型，在冷壓過程中所加的壓力為20MPa;再在燒結爐中燒結，燒結時先抽真空至l(^Pa以下，再充入122Pa的氫氣，先在45(TC預燒3h，再在氫氣氣氛中分別在90(TC、IOOO'C、1100°C、1200匸燒結3h后隨爐冷卻到20(TC出爐；然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIO(TC退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表20所示。表20不同燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>第21實施例:將不同比例的Fe-Al-Co粉末和Mn-Zn鐵氧體粉末(Fe-Al-Co的成分如下A112wt。/。，Fe86wt%，Co2wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下Mn015at0/。，Zn015at%，Fe2O370ato/。)釆用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20Mpa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIOO'C退火3h,然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表21所示。表21不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>第22實施例:將不同比例的Fe-Al-Mo粉末和Ni-Zn鐵氧體粉末(Fe-Al-Mo的成分如下A112wt%，Fe84wt%，Mo4wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at。/。)采用熱壓工藝成型，首先，將混合均勻的軟磁復合磁粉在93(TC熱壓0.5h，熱壓過程中充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為20MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在IIOO'C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表22所示。表22不同成分樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>第23實施例:成分為50%的Fe-Al-Mo粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體(Fe-Al-Mo的成分如下A112wt%，Fe84wt%，Mo4wt%，Mn-Zn鐵氧體的成分如下MnOl5at%,Zn015at%，Fe2O370at%),采用放電等離子燒結工藝，首先，將50%的Fe-Si-Al粉末和50%的Mn-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600。C、700°C、800°C、900。C燒結5min后以100。C/h的冷速冷到IOO'C出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa,所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100'C退火3h,然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表23所示。表23不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>第24實施例-成分為70%的Fe-Al-Mo粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體(Fe-Al-Mo的成分如下A112wt%，Fe84wt%，Mo4wt%，Ni-Zn鐵氧體的成分如下NiO30at%，ZnO20at%，Fe2O350at%)，采用放電等離子燒結工藝，首先，將70%的Fe-Al-Mo粉末和30%的Ni-Zn鐵氧體粉末混合均勻后進行放電等離子燒結，在氬氣氣氛中分別在600。C、700°C、800°C、卯0。C燒結5min后以100。C/h的冷速冷到IO(TC出爐，放電等離子燒結時，充入的氬氣為100Pa，所加的壓力為35MPa;然后進行退火處理，退火時，先抽真空至10—3Pa以下，再充入100Pa的氫氣，在氫氣氣氛中在1100。C退火3h，然后激冷至室溫；最后檢測樣品的軟磁性能、電學性能和力學性能，其結果如表24所示。表24不同放電等離子燒結工藝下樣品的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>權利要求1.一種高效軟磁材料，其特征在于它由金屬軟磁粉末和軟磁鐵氧體粉末組成，其中，金屬軟磁粉末的比例為50wt％～90wt％，余為軟磁鐵氧體粉末。全文摘要本發明涉及一種高效軟磁材料及其制備方法，該軟磁材料由金屬軟磁材料和軟磁鐵氧體組成，金屬軟磁材料由Fe-Ni-Me系(Me是Cu、Cr、Nb、V、W、Si、Pd、Zn、Al、Ti、Mn中的一種或兩種以上)、Fe-Co系、Fe-Co-V系、Fe-Al系、Fe-Al-Me系(Me是Co、Cr、Mo中的一種或兩種以上)中的至少一種組成，軟磁鐵氧體由Mn-Zn系、Ni-Zn系、Li-Zn系、Cu-Zn系、Mg-Zn系軟磁鐵氧體中的至少一種組成。由上述成分組成的軟磁材料的制備方法選擇冷壓后再燒結或熱壓或放電等離子燒結，該軟磁材料既克服了金屬軟磁低電祖率和鐵氧體低磁感應強度，又保持了金屬軟磁材料和軟磁鐵氧體優異的性能。文檔編號H01F41/02GK101246773SQ20071006384公開日2008年8月20日申請日期2007年2月12日優先權日2007年2月12日發明者于敦波,靜徐,李世鵬,楊紅川,胡權霞,袁永強申請人:北京有色金屬研究總院;有研稀土新材料股份有限公司