CN101882492A - 半硬磁材料、制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半硬磁材料，是由合金成分Fe_aNi_bAl_cTi_dMn_e构成，其中a、b、c、d、e为原子百分比，变化范围：10≤b≤20、0≤c≤1.0、0≤d≤1.0、0≤e≤1.0、a＝100-b-c-d-e。本发明制备方法，合金成分经真空熔炼热轧开坯后，进入冷轧，第一次冷轧变形量60％-80％，连续退火处理；再进行第二次冷轧95％-99％，冷轧变形量，轧成厚度0.05-0.06mm的钢带，最终的热处理是气体保护连续热处理，制得本发明半硬磁材料产品。详细制备方法见说明书。半硬磁材料的用途，主要用于制作声磁防盗标的偏置磁片，偏置磁片用于磁机式电子商品防盗系统的防盗标签，达到激活报警与钝化不报警标签的目的。

Description

半硬磁材料、制备方法及其用途

技术领域

本发明涉及电子商品防盗系统使用标签中的半硬磁材料，具体地说，本发明涉及半硬磁材料、制备方法及其用途

背景技术

众所周知，电子商品防盗系统已被广泛应用在大卖场、商品超市、图书馆及各种专卖店。25年前美国专利US4510489及US4510490提出了一种基于磁机弹性共振方式的电子商品防盗系统。该系统是由检测门(发射器和接收器)及标签(传感器)组成。检测门安放在商场超市的进出通道处构成检测区域，标签放置在商品上，当带有标签的商品通过检测区域时，检测门发出报警信号，从而达到防止商品丢失的目的。该系统中所使用的标签叫声磁防盗标签。该专利指出声磁防盗标签是由一片非晶片和一片可产生偏置磁场(Hd)的偏置磁片及外壳组成。在电子商品防盗系统检测的区域内，系统的发射器提供预设频率的间歇脉冲检测信号，防盗标签中的非晶片与检测信号发生共振，因共振产生的信号被电子商品防盗系统的接收器接收，接收器接收到防盗标签发出的信号以确认标签的存在。非晶共振片的共振频率fr＝(ΔE/D)^1/2/2L，其中L是非晶共振片的长度、D是非晶共振片的材料密度，ΔE是非晶共振片的磁至弹性模量。偏置磁片产生的偏置磁场Hd的变化可以导致非晶共振片磁至弹性模量ΔE的变化，当非晶共振片的长度L和材料密度D保持不变时，磁至弹性模量ΔE的变化导致非晶共振片的共振频率fr产生变化。调整施加在非晶共振片上的偏置磁场Hd，即可调整非晶共振片的共振频率fr，也就可以达到调整声磁防盗标签报警工作点的目的。使之可以控制声磁防盗标签的报警(激活)与不报警(钝化)工作状态。

提供偏置磁场的磁片叫偏置磁片，一般是由矫顽力高于非晶磁片的半硬磁材料或矫顽力更高的硬磁材料构成。通过对偏置磁片进行充磁或消磁操作，使偏置磁片所产生的偏置磁场Hd发生变化，进而引起非晶共振片的共振频率fr产生漂移，导致声磁防盗标签报警工作点的变化，达到控制声磁防盗标签报警(激活)与不报警(钝化)的目的。实验指出对矫顽力高的硬磁材料偏置磁片进行充、消磁需要较高的能量，对矫顽力较低的半硬磁材料偏置磁片进行充、消磁需要较低的能量。

美国专利US4536229提出FeNiMo半硬磁材料制作如上所述声磁防盗标的偏置磁片，中国专利200610052012.4提出用FeNi软磁材料制作如上所述声磁防盗标的偏置磁片，美国专利US6663981及US6803118提出FeNiAlTi半硬磁材料制作如上所述声磁防盗标签的偏置磁片，这些专利所述的声磁标签偏置磁片，均有一定的限制，如：专利200610052012.4提出用FeNi软磁材料制作如上所述声磁防盗标的偏置磁片，由于矫顽力Hc太小导致偏置磁场Hd太低，不适合作声磁防盗标的偏置磁片。专利US6663981及US6803118由于铝含量较高、加工工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供了一种鋁含量低、性能均的半硬磁材料、及制备方法和其用途。

本发明目的可以通过下述方式来实现：本发明半硬磁材料是由Fe_aNi_bAl_cTi_dMn_e合金构成；其中：a、b、c、d、e为原子百分比，变化范围：10≤b≤20、0＜c＜1.0、0＜d≤1.0、0＜e≤1.0、a＝100-b-c-d-e；半硬磁材料矫顽力Hc为10-40Oe，剩余磁感应强度Br为1.0-1.5T。

本发明的半硬磁材料制备方法是：

把Fe_aNi_bAl_cTi_dMn_e合金，经真空熔炼热轧开坯后，进行第一次冷轧，冷轧变形量60％-80％，然后进行连续退火处理，退火温度1000℃-1080℃，退火速度1.0-3.0米/每分钟；

第二次冷轧变形量95％-99％，最终轧成厚度0.05-0.06mm的钢带；

最终的钢带热处理是气体保护连续热处理，热处理温度500℃-750℃，热处理速度每分钟0.5-3.0米，即制得半硬磁材料。

所述的半硬磁材料最终的钢带热处理保护气体是氮气或氩气或氢气。

半硬磁材料的用途，主要用于由半硬磁材料剪切制成偏置磁片，偏置磁片用于磁机式电子商品防盗系统的防盗标签，达到激活报警与钝化不报警标签的目的。

制得的半硬磁材料钢带，剪切成长25-40mm，宽3-10mm的尺寸，做成声磁防盗标的偏置磁片。

本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明的半硬磁材料，由于采用极大的变形加工量，冷轧过程中使钢带内部产生大量的织构组织，形成很强的各向异性，从而在矫顽力Hc较低的情况下，获得较高的剩余磁感应强度Br，这样可以在工业生产过程中，更容易获得性能均匀一致的材料。本发明的半硬磁材料矫顽力Hc较低，剩余磁感应强度Br较高，能产生较强的磁场，更加适合制作声磁标签中的偏置磁片，并且可以用较小的能量对偏置磁片进行充、消磁操作，更容易调整声磁防盗标签报警工作点，达到控制声磁防盗标签报警与不报警的目的。本发明的半硬磁材料与美国专利US6663981提出的半硬磁材料相比，由于铝含量降低，使钢锭的起皮现象减轻，提高了轧制超薄钢带的成品率，降低了成本。

由半硬磁材料剪切制成偏置磁片，偏置磁片用于磁机式电子商品防盗系统的防盗标签，该标签中含有

a：一片或两片以上非晶共振片

b：一片偏置磁片，偏置磁片叠放在非晶共振片上方。

偏置磁片与非晶共振片同时放入一个由塑料或纸质的盒体中，偏置磁片产生一个偏置磁场，用以调整非晶共振片的共振频率工作点，达到激活(报警)与钝化(不报警)标签的目的。

具体实施方式

下面列举2个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。

实施例1

半硬磁材料合金成分Fe_84.17Ni_14.5Al_0.6Ti_0.45Mn_0.28，经真空熔炼热轧开坯后，进行第一次冷轧，冷轧变形量为66％。第一次冷轧后的钢带进行氢气保护连续退火处理，退火温度1050℃，退火速度每分钟1.8米。退火后的钢带进行第二次冷轧，冷轧变形量为96％，轧制成100mm宽、0.055mm厚钢带。最终的热处理是在氮气保护气氛下进行，热处理温度650℃，热处理速度每分钟1.5米。热处理后的钢带剪切成长31mm、宽6mm的长条片，制作成声磁标签的偏置磁片。该偏置磁片的矫顽力Hc为18Oe，剩余磁感应强度Br为1.45T。

实施例2

半硬磁材料合金成分Fe_83.75Ni_14.5Al_0.9Ti_0.5Mn_0.35，经真空熔炼热轧开坯后，进行第一次冷轧，冷轧变形量为66％。第一次冷轧后的钢带进行氢气保护连续退火热处理，退火温度1050℃，退火速度每分钟1.8米。退火后的钢带进行第二次冷轧，冷轧变形量为97％，轧制成100mm宽、0.05mm厚钢带。最终的热处理是在氮气保护气氛下进行的，热处理温度640℃，热处理速度每分钟1.2米。热处理后的钢带剪切成长31mm、宽6mm的长条片，制作成声磁标签的偏置磁片。该偏置磁片的矫顽力Hc为30Oe，剩余磁感应强度Br为1.31T。

应用实施例1

按照现有技术的制备方法，用塑料材料如聚氯乙烯PVC或聚苯乙烯PS制成长40mm，宽7mm，深1mm，壁厚0.35mm的长方形塑料小盒，用商用牌号2826MB非晶带切成宽6mm、长38.5mm的长方形片，制成非晶共振片。用本发明的Fe_84.17Ni_14.5Al_0.6Ti_0.45Mn_0.28制成的半硬磁片，作本发明的声磁标签偏置磁片。把如上所述的塑料小盒开口朝上，依次放入两片非晶共振片，在放一层聚乙烯薄膜PE或聚酯薄膜PET隔片，然后在非晶共振片正上方，叠放一片偏置磁片。非晶共振片与偏置磁片之间有一层0.10-0.20mm PE或PET塑料薄膜隔片，最后在放一层0.10-0.20mm PE塑料膜，把塑料小盒开口处热封合或粘合封合，形成本发明的声磁防盗标签。

应用实施例2

用塑料材料如PVC或PS制成长40mm，宽7mm，深1mm，壁厚0.35mm的长方形塑料小盒，用Fe₂₄Co₁₅Ni₄₄Si₁B₁₆，Fe₂₅Co₁₅Ni₄₃Si₁B₁₆，Fe₂₆Co₁₅Ni_40.5Si_2.5B₁₆，Fe₂₇Co₁₅Ni₄₁Si₁B₁₆非晶带制作共振片，取上述几种非晶带之一种，剪切成宽6mm、长约37.5mm的长方片制成共振片，用本发明的Fe_83.75Ni_14.5Al_0.9Ti_0.5Mn_0.35制成的半硬磁片作偏置磁片。把如前所述的塑料小盒开口朝上，依次放入两片非晶共振片，在放一层PE或PET塑料薄膜隔片，然后在非晶共振片正上方叠放一片偏置磁片。非晶共振片与偏置磁片之间有一层0.10-0.20mm PE或PET塑料薄膜隔片，最后在放一层0.10-0.20mm PE塑料膜把塑料小盒开口处热封合或粘封合，形成本发明的声磁防盗标签。

Claims (4)

1.半硬磁材料，其特征在于：它是由Fe_aNi_bAl_cTi_dMn_e合金成分构成；其中a、b、c、d、e为原子百分比，变化范围：10≤b≤20、0＜c＜1.0、0＜d≤1.0、0＜e≤1.0、a＝100-b-c-d-e；半硬磁材料矫顽力Hc为10-40Oe，剩余磁感应强度Br为1.0-1.5T。

2.由权利要求1所述的半硬磁材料的制备方法，其特征在于：该方法是：

把Fe_aNi_bAl_cTi_dMn_e合金，经真空熔炼热轧开坯后，进行第一次冷轧，变形量60％-80％，然后进行连续退火处理，退火温度1000℃-1080℃，退火速度1.0-3.0米/每分钟；

第二次冷轧变形量95％-99％，最终轧成厚度0.05-0.06mm的钢带；

最终的钢带热处理，是气体保护连续热处理，热处理温度500℃-750℃，热处理速度每分钟0.5-3.0米，即制得半硬磁材料。

3.根据权利要求2所述的半硬磁材料的制备方法，其特征在于：所述的半硬磁材料最终的钢带热处理保护气体是氮气或氩气或氢气。

4.应用权利要求1所述的半硬磁材料的用途，主要用于由半硬磁材料剪切制成偏置磁片，偏置磁片用于磁机式电子商品防盗系统的防盗标签，达到激活报警与钝化不报警标签的目的。