專利名稱：納米晶軟磁合金材料及制備方法
技術領域：
本發明屬于磁性功能材料技術領域，特別是指一種納米晶軟磁合金材料及制備方法。
背景技術：
軟磁材料由于矯頑力小，容易磁化和退磁被廣泛應用于導磁材料領域,如電腦、手機、平面顯示技術等方面，及各種磁放大器、濾波線圈、變頻電感器、變頻變壓器、逆變電源、貯能電感等器件中。目前的軟磁材料主要為鐵氧體軟磁材料，其居里溫度低，當溫度在100°C以上時飽和磁感強度下降明顯，因此其使用溫度范圍受到限制；再者其飽和磁感強度低，限制了其在 小型化及平面化的推廣。納米晶軟磁材料，因其結構的特殊性使之具備高的磁導率，高飽和磁化強度和低矯頑力等性能得到普遍關注。現實際應用的納米晶軟磁合金材料通常是通過非晶晶化法制備的，其形狀和尺寸受到極大限制，要獲得大塊的納米晶軟磁材料必須對非晶合金粉碎后燒結。但通常燒結溫度高，時間長，得到的晶粒長，導致軟磁合金性能不佳。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠實現晶粒小，并具備高飽和磁化強度和高居里溫度的納米晶材料及制備方法。本發明是通過以下技術方案實現的納米晶軟磁合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計，各組成成份的原子組成百分含量比為43-43. 5%的鐵，43-43. 5%的鈷，O. 8-1. 2%的銅，6. 5-7. 5 %的硼，4-5 %的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓。所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I : I。所述銀，衫和禮按原子組成百分含量比為2. 5 : I. 5 : I。納米晶軟磁合金材料的制備方法，包括如下步驟I)、制備鐵-X中間合金，在鐵-X中間合金中，X占中間合金的重量百分比為15%;2)、將鐵，鈷，銅，硼及步驟I)的中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°C下經熔煉冷卻制得合金錠；3)、將步驟2)制得的合金錠經切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經250-450°C，時間為1-2小時熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ；4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下燒結8-8. 5分鐘。本發明的有益效果是通過本技術方案，晶體粒徑小于70nm，有較高的居里溫度580-680°C之間，較高的飽和磁化強度I. 70-1. 95T之間。
具體實施例方式以下通過具體實施例來詳細描述本發明的技術方案。實施例I計算所需組成元素的量，選用純度在 99. 5-99. 9%左右的鐵，鈷，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標準制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；選用原子組成百分比為43 %的鐵，43 %的鈷，O. 8 %的銅，6. 5 %的硼， 4 %的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2. 5 1.5 I;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I : I。將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°C下經熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經450°C，時間為2小時熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下燒結8-8. 5分鐘。實施例2計算所需組成元素的量，選用純度在99. 5-99. 9%左右的鐵，鈷，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標準制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；選用原子組成百分比為43. 5%的鐵，43. 5 %的鈷，I. 2 %的銅，7. 5%的硼，5 %的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2. 5 1.5 I;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I : I。將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°C下經熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經400°C，時間為2小時熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在50MPa，780°C下燒結8-8. 5分鐘。實施例3計算所需組成元素的量，選用純度在99. 5-99. 9%左右的鐵，鈷，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標準制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；選用原子組成百分比為43. 3%的鐵，43. 3%的鈷，1.0%的銅，7%的硼，4. 5%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2. 5 1.5 I;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I : I。將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°C下經熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經350°C，時間為2小時熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下燒結8-8. 5分鐘。
權利要求
1.納米晶軟磁合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計，其特征在于各組成成份的原子組成百分含量比為43-43. 5%的鐵，43-43. 5%的鈷，O. 8-1. 2%的銅，6. 5-7. 5%的硼，4-5%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓。
2.根據權利要求I所述的納米晶軟磁合金材料，其特征在于所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I : I。
3.根據權利要求I所述的納米晶軟磁合金材料，其特征在于所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2. 5 : 1.5 : I。
4.根據權利要求I所述納米晶軟磁合金材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟 1)、制備鐵-X中間合金，在鐵-X中間合金中，X占中間合金的重量百分比為15%； 2)、將鐵，鈷，銅，硼及步驟I)的中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°C下經熔煉冷卻制得合金錠； 3)、將步驟2)制得的合金錠經切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經250-450°C，時間為1-2小時熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ； 4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下燒結8-8.5分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種納米晶軟磁合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計，各組成成份的原子組成百分比為43-43.5％的鐵，43-43.5％的鈷，0.8-1.2％的銅，6.5-7.5％的硼，4-5％的X；所述的X包括有鈮，釤和釓。
文檔編號H01F1/153GK102864362SQ20121033410
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者任靜兒 申請人:任靜兒