CN1266710C - 一种软磁合金材料 - Google Patents
一种软磁合金材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1266710C CN1266710C CN 200410029900 CN200410029900A CN1266710C CN 1266710 C CN1266710 C CN 1266710C CN 200410029900 CN200410029900 CN 200410029900 CN 200410029900 A CN200410029900 A CN 200410029900A CN 1266710 C CN1266710 C CN 1266710C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- soft magnetic
- magnetic alloy
- amorphous
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明属于金属功能材料的制备领域。特别是使用在高温下的非晶、微晶软磁合金材料的制备。本发明软磁合金材料的特征在于该FeCoMSiB合金材料的具体化学成分按原子%是Co 36-38.25at%；M 2.5-8%；Si 6-15at%；B8-18at%；其余为Fe及少量不可避免的杂质，其中M＝M1+M2，M1包含有Cu、Ag元素中的任意一种元素，M2包含有Nb、Mo、Cr、V、Zr元素中的任意一种元素。采用本发明软磁合金所制备的合金薄带与现有技术产品相比较，具高温软磁性能好的特点。该软磁合金材料产品经晶化退火处理后，其饱和磁感应强度约为1.30T。
Description
所属领域
本发明属于金属功能材料的制备领域。特别是使用在高温下的非晶、微晶软磁合金材料的制备。
背景技术
在现有技术软磁材料被用作生产高频变压器、磁头和扼流圈等具有软磁特性的产品，其主要原料是采用铁氧体材料耒制备，该类材料的主要特性是电阻率高，高频涡流损耗小等优点。但是该类软磁材料的缺点有：产品材料的饱和磁感应强度偏低、温度特性很差，而且也不利于高频器件的小型化生产。目前有美国专利4217135文献介绍的三组元非晶态FeSiB合金材料，该材料虽然具有较高的饱和磁感应强度，但是该合金在200℃以上其软磁性能急剧下降，当使用温度达到510℃左右时，产品材料已被晶化，其该材料已基本失去了软磁性能，因此该专利材料不适何在高频领域中的制备产品来使用。另外美国专利4881989文献还提供了一种FeCuMSiB纳米晶软磁合金在100℃以下具有优异的软磁性能，但是随着使用温度的升高，其软磁性能则急剧下降，因此该专利材料也不适合在高温、高频条件下使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种成分设计合理、制备简单，其产品在高温条件下使用仍具有高磁导率的软磁合金材料。
根据我们所提出的高温非晶、微晶软磁合金材料和现有技术中材料性能的不足，我们设计的高温非晶态合金材料在晶化后具有高的居里温度，和在高温条件下使用也应具有高的磁导率。根据本发明目的要求，我们所设计的软磁合金材料，其特征在于该FeCoMSiB合金材料的具体化学成分按原子％是：Co为36-38.25at％；M为2.5-8％；Si为6-15at％；B为8-18at％；其余为Fe及少量不可避免的杂质。上述本发明软磁合金成分中M为M1+M2所组成。其M1包含有Cu、AG元素中的任意一种，M1按原子％为0.5-1.5at％。M2包含有Nb、Mo、Cr、V、Zr元素中的任意一种元素，M2按原子％为2-6.5at％。其中M是由任意两种和两种以上元素之和所组成。众所周知，在本发明的成分设计中，我们是根据现有技术中的不足而对本发明的成分做了必要调整，在重新设计的成分中，我们选择对FeCoMSiB合金中添加了36-38.25at％Co元素，其目的是利用α-FeCo来改变本发明合金材料的高温磁特性，由于添加设定量的Co会与本发明成分中的Fe相结合后形成α-FeCo结构，该结构是具有较高的居里温度特性，因此使本发明的非晶、微晶软磁合金材料在高温下具有很好的高温软磁特性。本发明的高温非晶、微晶软磁合金材料与现有技术的制备方法相似，首先将原料配制后采用在真空感应炉中进行熔炼，在熔炼过程中采用氩气保护，并经过充分的电磁搅拌后浇铸成母合金。制带是采用现有技术的单辊快淬装置制备成厚度约为20μm的非晶态合金薄带。然后再将非晶态合金薄带卷绕成原器件产品后，再经过480-550℃晶化退火而析出的α-FeCo晶粒被镶嵌在非晶母体上形成双向结构，使该产品在高温下使用具有优良的软磁特性。非晶薄带产品的热电阻及磁导率的测量是在真空炉中进行的。测量方式是采用线性升温和真空保护的，升温速率为3.5℃/分钟，真空度为10-3Pa。
本发明非晶、微晶软磁合金是以FeCo为基所组成的合金材料，在材料的熔炼过程中会有少量的杂质元素带入，如S、C、Mn等元素，因此在本发明材料中所含有的夹杂元素总量要小于0.1％。
采用本发明非晶、微晶软磁合金所制备的合金薄带与现有技术产品相比较，具高温软磁性能好的特点。该非晶、微晶软磁合金材料产品经晶化退火处理后，其饱和磁感应强度约为1.30T。
附图说明
在本发明非晶、微晶软磁合金材料的实施例附图中：
附图1为本发明实施例中非晶薄带产品的磁导率随温度变化的对比曲线图。
附图2为本发明实施例合金薄带产品的磁导率随温度变化的曲线。
在以上的附图中，附图横座标为加热温度，纵座标为磁导率的相对值，μmax1为产品在居里温度以下的最大磁导率相对值；μmax2为居里温度以上磁导率出现的第一个最大值；Tc为非晶态合金的居里温度。
具体实施方案
根据本发明非晶、微晶软磁合金的成分范围，我们做了多组的实验，为了对比方便我们同时也例举了一组现有技术成分的合金，具体成分对比的结果均列入表1中。在实施例的对比表中，序号1-8为本发明成分的非晶合金，序号9为现有技术中的对比合金。实施例的制备是在真空感应炉中进行熔炼，首先将炉内抽真空至10-3Pa以上，然后充入1个大气压的氩气，熔炼是采用氩气保护并经过充分的电磁搅拌后浇铸成母合金。制带是采用现有技术的单辊快淬装置制备成厚度为15μm，宽度为10mm的非晶态合金薄带。然后再将非晶态合金薄带卷绕成原器件产品后，再经过505℃和保温30分钟的晶化退火，然后再对每个产品进行测试。该实施例产品的磁导率测量是在真空度为10-3Pa真空炉中进行的，测量方式采用升温速率为3.5℃/分钟的线性升温。由于本发明软磁产品已进行了晶化退火，在非晶材料的母体内已形成了α-FeCo晶粒的双向结构组织，因此本发明的产品在高温下使用具有很好的磁导率。在附图1中给出的是本发明实施例的合金(1、2、3)与现有技术相比较合金(9)的磁导率随温度的变化，由附图可见本发明合金在晶化后居里温度升高，并具有高的高温磁导率；而对比合金在晶化后磁导率很低，高温下基本失去了软磁性能。表2中给出的是本发明实施例非晶合金与现有技术非晶合金的磁性能对比结果。由附图可看出非晶态软磁材料的磁导率相对值在晶化前、后最大值μmax1、μmax2其比值(μmax1/μmax2)均为1以上。由表、附图的对比可见，本发明实施例合金(1-8)在晶化后的高温磁导率和低温磁导率相当，而相比较合金(9)的高温磁导率远远小于低温磁导率。本发明合金在高温下具有优良的软磁性能，适合在高温下进行应用。
表1 本发明实施例的成分及相比较合金的成分(原子％)
| 序号 | Co | Cu | Ag | Nb | Mo | Cr | V | Zr | Si | B | Fe |
| 1 | 38.25 | 1 | - | 2.5 | - | - | - | - | 11 | 9 | 余 |
| 2 | 37.5 | 1 | - | 4 | - | - | - | 8 | 12 | 余 | |
| 3 | 37.5 | - | 1 | - | 4 | - | - | 12 | 8 | 余 | |
| 4 | 36.5 | - | 1 | - | - | - | 4 | - | 7 | 15 | 余 |
| 5 | 36 | 1 | 1 | - | - | - | - | 4 | 15 | 7 | 余 |
| 6 | 37 | 1 | 1 | 2 | 2 | - | - | - | 11 | 9 | 余 |
| 7 | 37.5 | 0.5 | 0.5 | - | 2 | 2 | - | - | 11 | 9 | 余 |
| 8 | 36 | 0.5 | 0.5 | 1 | 1.5 | 1.5 | 1 | 1 | 11 | 9 | 余 |
| 9 | 0 | 0.6 | - | 2.5 | - | - | - | - | 11 | 9 | 余 |
表2 本发明实施例非晶合金与现有技术非晶合金的磁性能对比结果
| 合金序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| μmax1 | 6.7 | 7.5 | 7.8 | 8.7 | 5.8 | 6.7 | 12.8 | 10.6 | 15.8 |
| μmax2 | 11.2 | 10.8 | 9.8 | 9.4 | 7.6 | 10.5 | 15.3 | 11.8 | 2.1 |
| μmax2/μmax1 | 1.7 | 1.4 | 1.3 | 1.1 | 1.3 | 1.6 | 1.2 | 1.1 | 0.1 |
| Bs(T) | 1.35 | 1.34 | 1.34 | 1.33 | 1.33 | 1.34 | 1.35 | 1.34 | 1.34 |
Claims (3)
1、一种FeCoMSiB软磁合金材料，其特征在于这种合金材料的具体化学成分按原子％是Co为36-38.25at％；M为2.5-8％；Si为6-15at％；B为8-18at％；其余为Fe及少量不可避免的杂质，其中M＝M1+M2，M1包含有Cu、Ag元素中的任意一种元素，M2包含有Nb、Mo、Cr、V、Zr元素中的任意一种元素。
2、根据权利要求1所述的FeCoMSiB软磁合金材料，其特征在于成分中M为M1+M2组成，其中M1按原子％为0.5-1.5at％，M2按原子％为2-6.5at％。
3、根据权利要求1所述的FeCoMSiB软磁合金材料，其特征在于该材料晶化后磁导率最大值μmax2与晶化前磁导率最大值μmax1的比值为1以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410029900 CN1266710C (zh) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | 一种软磁合金材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410029900 CN1266710C (zh) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | 一种软磁合金材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1564271A CN1564271A (zh) | 2005-01-12 |
| CN1266710C true CN1266710C (zh) | 2006-07-26 |
Family
ID=34481029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410029900 Expired - Fee Related CN1266710C (zh) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | 一种软磁合金材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1266710C (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100502633C (zh) * | 2006-05-26 | 2009-06-17 | 安泰科技股份有限公司 | 一种复合电磁屏蔽材料及其制造方法 |
| CN101509106B (zh) * | 2008-02-20 | 2010-06-30 | 吴更生 | 一种铁基非晶态合金材料及其制备方法 |
| CN102881396A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-16 | 虞雪君 | 磁性合金粉末材料 |
| CN102856031A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-02 | 任静儿 | 一种磁性粉末合金材料 |
| CN102867606A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-09 | 虞雪君 | 一种弱磁性合金材料 |
| CN103123841A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-05-29 | 顾建 | 一种磁性合金材料 |
| CN102856030A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-02 | 顾建 | 一种软磁合金材料 |
| CN102867605A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-09 | 任静儿 | 一种磁性合金 |
| CN102867604A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-09 | 任静儿 | 一种软磁合金 |
| CN103123842A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-05-29 | 虞海香 | 一种磁性合金粉末材料 |
| CN102953020A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-03-06 | 苏州朗拓新材料有限公司 | 一种铁基非晶纳米晶软磁合金材料及其制备方法 |
| CN102925823A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-02-13 | 浙江大学 | 具有高饱和磁通密度的铁钴基软磁合金及其制备方法 |
| CN103794325B (zh) * | 2014-03-04 | 2016-02-24 | 南京信息工程大学 | 一种钴铁基低矫顽力软磁材料及制备方法 |
| CN104032242B (zh) * | 2014-06-05 | 2016-08-24 | 同济大学 | 一种含Cu、Nb钴基非晶巨磁阻抗合金薄带及其制备方法 |
| CN104021910A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-03 | 天津理工大学 | 一种用于高频条件且具有高初始磁导率的软磁合金 |
| CN106435408B (zh) * | 2016-11-14 | 2018-07-03 | 江苏科技大学 | Fe-B-Si系块体非晶合金 |
| CN106566987B (zh) * | 2016-11-14 | 2018-07-06 | 江苏科技大学 | Fe-B-Si系块体纳米晶软磁合金及其制备方法 |
| CN110983112B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-02 | 华南理工大学 | 一种精密电流检测用钴基非晶软磁合金及其制备方法 |
| CN111575610B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-09-21 | 华麟津磁（天津）科技有限公司 | SmFeB系非晶态软磁合金材料及其制备方法 |
| CN114574784B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-04-07 | 松山湖材料实验室 | 高Fe含量的铁基非晶合金及其制备方法 |
-
2004
- 2004-04-01 CN CN 200410029900 patent/CN1266710C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1564271A (zh) | 2005-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1266710C (zh) | 一种软磁合金材料 | |
| CN102906289B (zh) | 具有优良磁性的无取向电工钢板及其制备方法 | |
| CN103667879B (zh) | 磁性能和机械性能优良的无取向电工钢及生产方法 | |
| CN104937118A (zh) | 磁特性优异的半工艺无取向性电磁钢板的制造方法 | |
| CN104087833A (zh) | 高频性能优良的铁基纳米晶软磁合金及其制备方法 | |
| CN104053804B (zh) | 电磁钢板 | |
| CN110993239A (zh) | 一种铁钴基非晶软磁合金及其制备方法 | |
| JP2777319B2 (ja) | 耐摩耗性高透磁率合金およびその製造法ならびに磁気記録再生ヘッド | |
| CN105755404A (zh) | 一种铁基非晶/纳米晶软磁合金薄带及其制备方法 | |
| JP2022056372A (ja) | 結晶粒界を調整可能なＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁性体の製造方法 | |
| CN111910054B (zh) | 一种高性能铁基非晶纳米晶带材的热处理方法 | |
| CN101787499B (zh) | 一种铁基纳米晶薄带及其制造方法 | |
| CN104120234A (zh) | 一种高磁感无取向高硅钢薄板的制备方法 | |
| CN104480351A (zh) | 铁钴钒超合金及其制备方法 | |
| CN104036901A (zh) | 一种高磁导率低损耗金属软磁复合材料及其制备方法 | |
| CN108251753B (zh) | 一种高磁致伸缩系数Fe-Ga基薄带及其制备方法 | |
| CN102719628A (zh) | 铁镍软磁合金真空退火二步法 | |
| CN108118250A (zh) | 一种抗折弯开裂的免磁化退火电磁纯铁及其制造方法 | |
| CN104711475B (zh) | 一种高磁致伸缩性能的Fe-Ga-Al合金带材及其制备方法 | |
| CN108091466A (zh) | 钴基非晶合金、钴基非晶合金带材的制备方法与钴基非晶合金磁芯的制备方法 | |
| CN110735081B (zh) | 一种铁铬钴半硬磁合金及其制备方法 | |
| JP3294029B2 (ja) | 耐摩耗性高透磁率合金およびその製造法ならびに磁気記録再生ヘッド | |
| CN115995339A (zh) | 一种具有低矫顽力和低磁导率的铁基纳米晶磁芯及制备方法 | |
| CN107099695A (zh) | 一种可变形永磁合金、可变形永磁合金薄带及其制备方法 | |
| CN112962024B (zh) | 一种类Finemet型Fe基纳米晶软磁合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ANTAI SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANTAI SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD.; IRON AND STEEL RESEARCH GEUERAL INST. Effective date: 20071123 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20071123 Address after: No. 76, South College Road, Beijing, Haidian District: 100081 Patentee after: Antai Science and Technology Co., Ltd. Address before: No. 76, South College Road, Beijing, Haidian District: 100081 Co-patentee before: Central Iron & Steel Research Institute Patentee before: Advanced Technology & Materials co., ltd |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060726 Termination date: 20210401 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |