一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法.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CN113337692A(43)申请公布日2021.09.03(21)申请号202110587250.XC22C38/02(2006.01)(22)申请日2021.05.27C22C38/16(2006.01)C22C45/02(2006.01)(71)申请人大连理工大学H01F1/153(2006.01)地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号申请人佛山市中研非晶科技股份有限公司(72)发明人张伟李艳辉郭瑞陈卫红张继超(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人王思宇李洪福(51)Int.Cl.C21D6/00(2006.01)C21D9/52(2006.01)C22C38/00(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图3页(54)发明名称一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法(57)摘要本发明提供一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，包括合金成分和热处理工艺两方面，成分方面，提高合金中前过渡金属元素(TM)含量，并加入C；热处理工艺方面，先将急冷带材以5～20℃/min的升温速率升至645～665℃，保温1～5min，再以5～20℃/min的降温速率降至565～585℃，保温20～30min后炉冷或空冷至室温，获得纳米晶合金带材。采用该方法制备的纳米晶带材在10和100kHz频率下的磁导率较Finemet合金分别可提升17.4％和41.7％，且合金不含化学性质活泼元素、无需高升/降温速率热处理，易实现工业化生产。CN113337692ACN113337692A权利要求书1/1页1.一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，包括合金成分和热处理工艺两个方面；在Fe基纳米晶软磁合金中加入TM和C元素，TM指Nb、V、Cr、Zr、Mo和Hf元素中的一种或几种，TM元素的原子百分比含量大于等于3小于等于4，C元素的原子百分比含量大于等于0.25小于等于1；制备Fe基纳米晶软磁合金时，在热处理工艺方面，先将急冷合金带材在马弗炉中以5～20℃/min的升温速率升温至645～665℃，保温1～5min，随后以5～20℃/min的降温速率降温至565～585℃，保温20～30min后炉冷或空冷至室温，获得纳米晶合金带材。2.根据权利要求1所述的提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，Fe基纳米晶软磁合金具体成分式为Febal.SiaBbCu1TMcCd，a、b、c和d分别为对应元素的原子百分比含量，并满足13.5≤a≤16.5，6≤b≤8，3≤c≤4，0.25≤d≤1，Fe为余量。3.根据权利要求1所述的提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，Si元素原子百分比含量为14≤a≤15。4.根据权利要求1所述的提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，TM元素原子百分比含量为c＝3.5。5.根据权利要求1所述的提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，C元素原子百分比含量为0.5≤d≤0.75。6.根据权利要求1中所述的提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法，其特征在于，制备所述Fe基纳米晶软磁合金主要包含以下步骤：步骤一、采用纯度大于99质量％的合金原料按合金名义成分进行称重配料；步骤二、将称量好的原料混合，并采用非自耗电弧炉在Ar气氛围下制备母合金锭，合金反复熔炼4～5遍，以保证母合金锭成分均匀；步骤三、将母合金锭破碎后装入石英管中，采用单辊甩带工艺，在Ar气氛围或大气下以40～50m/s的线速度制得宽度为1.5～5mm、厚度为25～30μm的非晶合金带材；步骤四、将急冷合金带材封入真空石英管中或在Ar气氛围下进行热处理：先将急冷合金带材在马弗炉中以5～20℃/min的升温速率升温至645～665℃，保温1～5min，随后以5～20℃/min的降温速率降温至565～585℃，保温20～30min后炉冷或空冷至室温，获得纳米晶合金带材。2CN113337692A说明书1/10页一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法技术领域[0001]本发明涉及新材料技术领域，具体而言，尤其涉及一种提高Fe基纳米晶软磁合金高频磁导率的方法。背景技术[0002]现代电力、电子设备和器件朝着小型化、节能化和高频化方向发展，对其中使用的电磁转换用铁/磁芯材料的软磁性能要求越来越高。特别是随着无线充电技术的普及，急需在100kHz及以上频率仍具有高磁导率的材料。纳米晶软磁合金凭借其高频磁导率高、损耗低等特点，在高频领域具有突出优势，目前已在高频电机、电感等器件中得到了应用。但现有纳米晶软磁合金在100kHz及以上频率下的磁导率仍需进一步提高。[0003]纳米晶软磁合金优异的