一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114196888A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202210139268.8H01F1/153(2006.01)(22)申请日2022.02.16C22C33/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)(71)申请人天津三环奥纳科技有限公司C21D6/00(2006.01)地址301907天津市蓟州区天津专用汽车产业园蓟运河大街20号(72)发明人安海路(74)专利代理机构天津创展知识产权代理事务所(普通合伙)12261代理人赵晓辉(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/10(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C45/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法(57)摘要一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法，铁基软磁合金材料由铁、硅、硼、铜、铌和钴金属组成，制备时首先将按配方精准配好的原材料放进中频真空感应炉里进行熔炼，再进行二次熔炼，制成纳米晶软磁合金带材，将带材卷成铁芯，对铁芯进行热处理，本发明通过降低软磁合金材料带材厚度和提高材料电阻来遏制涡流损耗，通过调整配方增加了硅、硼含量，为了不影响饱和磁感应强度的降低，加入适量的钴，从而解决了磁导率随频率提高而大幅降低的问题，保证了元器件精准性和稳定性。CN114196888ACN114196888A权利要求书1/1页1.一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料，其特征在于，由铁、硅、硼、铜、铌和钴金属组成，其材料配方按质量百分比为：Fe63.5%‑71.4%；Si15%‑17%；B8%‑10%；Nb3%‑5%；Cu0.5%‑1.5%；Co2%‑3%。2.根据权利要求1所述的恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料的制备方法，其特征在于，其步骤为：（1）首先将按配方精准配好的原材料放进中频真空感应炉里进行熔炼，熔炼温度1400‑1600℃，真空度要保持在0.2‑1Pa，熔炼时间2‑4小时，把熔炼好的合金熔液浇到有冷却装置的旋转浇铸盘内形成合金铸锭；（2）把冷却好的合金铸锭放进喷带机上的坩埚内进行二次熔炼，熔炼温度1000‑1300℃，熔炼时间40‑60分钟；（3）熔炼完成后将钢水通过浇道倒入经过预热的中间包内，中间包预热温度不低于钢水温度，钢水经过中间包底部的喷嘴喷到装有急冷装置并高速旋转的铜辊上，制成纳米晶软磁合金带材；（4）把纳米晶软磁合金带材卷成铁芯，再把铁芯装进真空热处理炉内进行热处理。3.根据权利要求2所述的恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的冷却装置内的循环水压在0.1‑0.2Mpa。4.根据权利要求2所述的恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的纳米晶软磁合金带材的宽度由喷嘴控制，厚度由调整喷嘴至铜辊之间的距离来控制，以保证带材的厚度在18微米以下。5.根据权利要求2所述的恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料的制备方法，其特征在于，所述的铁芯装进真空热处理炉内进行热处理的工艺步骤为：（1）把真空热处理炉缓慢升温至450℃，时间1‑2小时；（2）当温度达到450℃时，把炉子推进磁场里，磁场方向沿着铁芯的轴向，在450‑470℃之间保温1‑2小时；（3）退出磁场升温至490‑500℃，保温1‑2小时；（4）再缓慢升温至550‑570℃之间，保温1‑2小时，关掉真空热处理炉，自然冷却到室温。6.根据权利要求2所述的恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料的制备方法，其特征在于，热处理后的所述铁芯在频率1k‑10k范围内的磁导率变化率在1%以内。2CN114196888A说明书1/3页一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及软磁合金材料的制备领域，尤其涉及一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法。背景技术[0002]纳米晶软磁合金材料因其具有较高的饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、温度稳定性好等优点而得到了广泛应用，在电表传感器、滤波器等领域应用时磁导率会因输入电信号频率增加而大幅度降低，频率在10k时的磁导率只有1k时的60%左右，这主要是由于材料导电性能会随着频率增高而产生涡流损耗造成的，磁导率随频率的提高而大幅降低的问题，严重影响了元器件的精准性和稳定性。发明内容[0003]本发明为解决上述问题，提供了一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法。[0004]本发明所采取的技术方案：一种恒磁导率纳米晶铁基软磁合金材料，由铁、硅、硼、铜、铌和钴金属组成，其材料配方按质量百分比为：Fe63.5%‑71.4%；Si15%‑17%；B8%‑