CN111593273A - 一种新型软磁合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型软磁合金材料，它涉及磁性材料技术领域。其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.0‑8.5％，硼2.0‑2.5％，铜1.3‑1.5％，铌4.0‑4.3％，钼2.0‑2.4％，其余成分为纯铁。本发明通过调整非晶带材的成分，达到降低成本，提高生产效率，提高产品合格率的目的。

Description

一种新型软磁合金材料
技术领域
本发明涉及的是磁性材料技术领域，具体涉及一种新型软磁合金材料。
背景技术
磁性材料是最重要的功能材料之一，在工业和现代科学技术发展中、特别是电子技术发展中发挥着极其重要的作用。磁性材料的发展带动了电力电子技术等许多领域的发展。磁性材料的种类众多，按应用类型通常可分为永磁材料、软磁材料等。在电力及电讯技术的推动下，软磁材料的需求快速增长，软磁产业也随之得到快速发展。在软磁材料近百年的发展进程中，出现的比较有代表性的传统软磁材料有硅钢、铁氧体、坡莫合金等。
随着电子技术的发展，电子产品向小型化、轻量化和高性能方向发展，为减少、抑制、消除电磁污染和干扰的需要，要求软磁材料需要具有高饱和磁通密度、低损耗、高导磁、高稳定性、低成本等特性，这些对传统软磁材料提出了巨大的挑战。在此背景下，铁基软磁非晶/纳米晶合金因其原子呈长程无序排列的结构特征，使其具有较小的结构关联尺寸、很小的磁各向异性，因而具有很小的矫顽力，使其逐渐成为性能优异的新型软磁合金材料。同时，铁基软磁非晶/纳米晶合金具有更好的磁感应强度、更低的铁损率和更低的电能消耗，因此成为了一种新型的绿色节能材料。这些铁基非晶/纳米晶合金材料的出现，与传统的硅钢、铁氧铁等软磁材料相比，在很多应用领域具有更优异的综合磁性能和更佳的节能环保性，因此，成为了是一种极佳的对传统软磁材料的替代材料。实验表明，非晶的成分、制备工艺和随后晶化的方式都影响纳米晶的形成和以后的使用性能。传统的软磁产品型号一般采用107型号，产品尺寸为267/330/30(外径/内径/厚度)单位mm，其其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为硅8.0-8.4％，硼2.0-2.4％，铜1.3-1.5％，铌5.65-5.69％，其余成分为纯铁Fe。
综上所述，本发明设计了一种新型软磁合金材料。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种新型软磁合金材料，通过调整非晶带材的成分，达到降低成本，提高生产效率，提高产品合格率的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种新型软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4.0-4.3％，钼2.0-2.4％，其余成分为纯铁。
作为优选，所述的硅、硼、钼按原子组成百分含量比为4∶1∶1。
一种新型软磁合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1、将原子组成百分比的硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4.0-4.3％，钼2.0-2.4％在电弧加热炉1100-1200℃下经熔炼冷却制得合金锭；
2、将步骤1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经300-400℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为25-35nm；
3、将步骤2)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，760-780℃下烧结8-9分钟。
本发明的有益效果：本发明将原107型号的软磁合金材料的组分进行了改进，改进后的合金成分增加了钼，并调整了各成分的百分比，改进后的新型软磁材料通过调整非晶带材的成分，达到降低成本，提高生产效率，提高产品合格率的目的。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本具体实施方式采用以下技术方案：一种新型软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4.0-4.3％，钼2.0-2.4％，其余成分为纯铁。
作为优选，所述的硅、硼、钼按原子组成百分含量比为4∶1∶1。
一种新型软磁合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1、将原子组成百分比的硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4.0-4.3％，钼2.0-2.4％在电弧加热炉1100-1200℃下经熔炼冷却制得合金锭；
2、将步骤1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经300-400℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为25-35nm；
3、将步骤2)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，760-780℃下烧结8-9分钟。
本具体实施方式将传统的107F型号的软磁合金材料的成分进行了改进，通过调整非晶带材的成分，达到降低成本，提高生产效率，提高产品合格率的目的。
实施例1：一种新型软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.0％，硼2.0％，铜1.3％，铌4.0％，钼2.0％，其余成分为纯铁。其制备方法为：1、将原子组成百分比的硅8.0％，硼2.0％，铜1.3％，铌4.0％，钼2.0％在电弧加热炉1100℃下经熔炼冷却制得合金锭；2、将步骤1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经300℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为25nm；3、将步骤2)粉碎后的粉末放入模具，在50MPa，760℃下烧结8-9分钟。
实施例2：一种新型软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.5％，硼2.5％，铜1.5％，铌4.3％，钼2.4％，其余成分为纯铁。其制备方法为：1、将原子组成百分比的硅8.5％，硼2.5％，铜1.5％，铌4.3％，钼2.4％在电弧加热炉1200℃下经熔炼冷却制得合金锭；2、将步骤1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经400℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为35nm；3、将步骤2)粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，780℃下烧结8-9分钟。
实施例3：一种新型软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.2％，硼2.2％，铜1.4％，铌4.1％，钼2.2％，其余成分为纯铁。其制备方法为：1、将原子组成百分比的硅8.2％，硼2.2％，铜1.4％，铌4.1％，钼2.2％在电弧加热炉1150℃下经熔炼冷却制得合金锭；2、将步骤1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经350℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为30nm；3、将步骤2)粉碎后的粉末放入模具，在52MPa，770℃下烧结8.5分钟。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种新型软磁合金材料，其特征在于，其组成以各组成元素的总原子量计，各组成成份的原子组成百分比为：硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4-4.3％，钼2.0-2.4％，其余成分为纯铁。
2.根据权利要求1所述的一种新型软磁合金材料，其特征在于，所述的硅、硼、钼按原子组成百分含量比为4∶1∶1。
3.根据权利要求1所述的一种新型软磁合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将原子组成百分比的硅8.0-8.5％，硼2.0-2.5％，铜1.3-1.5％，铌4.0-4.3％，钼2.0-2.4％在电弧加热炉1100-1200℃下经熔炼冷却制得合金锭；
(2)、将步骤(1)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经300-400℃，时间为1.5小时热处理后粉碎，粉碎粒径为25-35nm；
(3)、将步骤(2)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，760-780℃下烧结8-9分钟。
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