CN1564271A - 高温非晶、微晶软磁合金 - Google Patents

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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为10－60at％；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。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。

Description

高温非晶、微晶软磁合金
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。
发明目的与内容
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高温非晶、微晶软磁合金材料。
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，我们所设计的高温非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于该FeCoMSiB合金材料的具体化学成分按原子％是：Co为10-60at％；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。上述本发明非晶、微晶软磁合金成分中M为MI+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10-60at％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1-10为本发明成分的非晶合金，序号11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(11)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及其比值(μmax1/μmax2)。由表、附图的对比可见，本发明实施例合金(1-10)在晶化后的高温磁导率和低温磁导率相当，而相比较合金(11)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的合金成分(原子％)
  序号     Co     Cu     Ag     Nb     Mo     Cr   V     Zr     Si     B     Fe
    1     15     1     -     2.5     -     -   -     -     11     9     余
    2     38.25     1     -     2.5     -     -   -     -     11     9     余
    3     57.4     1     -     2.5     -     -   -     -     11     9     余
    4     37.5     1     -     4     -   -     -     8     12     余
    5     37.5     -     1     -     -     4   -     -     12     8     余
    6     36.5     -     1     -     -     -   4     -     7     15     余
    7     36     1     1     -     -     -   -     4     15     7     余
    8     37     1     1     2     2     -   -     -     11     9     余
    9     37.5     0.5     0.5     -     2     2   -     -     11     9     余
    10     36     0.5     0.5     1     1.5     1.5   1     1     11     9     余
    11     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  10  11
  μmax1 13.6 6.7 8.0 7.5 7.8 8.7 5.8 6.7 12.8 10.6 15.8
  μmax2 15.3 11.2 5.3 10.8 9.8 9.4 7.6 10.5 15.3 11.8 2.1
  μmax2/μmax1 1.1 1.7 0.7 1.4 1.3 1.1 1.3 1.6 1.2 1.1 0.1
  Bs(T) 1.32 1.35 1.30 1.34 1.34 1.33 1.33 1.34 1.35 1.34 1.34

Claims (5)

1、一种可在高温下使用的高温非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于该FeCoMSiB合金材料的具体化学成分按原子％是Co为10-60at％；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。
2、根据权利要求1所述非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于成分中M为M1+M2所组成。
3、根据权利要求1、2所述非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于成分的M中，M1包含有Cu、Ag元素中的任意一种，M1按原子％为0.5-1.5at％。
4、根据权利要求1、2所述非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于成分的M中，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％。
5、根据权利要求1所述非晶、微晶软磁合金材料，其特征在于成分中M是由任意两种和两种以上元素之和所组成。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN102856031A (zh) * 2012-09-10 2013-01-02 任静儿 一种磁性粉末合金材料
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
CN102867606A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 虞雪君 一种弱磁性合金材料
CN102867604A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 任静儿 一种软磁合金
CN102881396A (zh) * 2012-09-10 2013-01-16 虞雪君 磁性合金粉末材料
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
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
CN103123842A (zh) * 2012-10-22 2013-05-29 虞海香 一种磁性合金粉末材料
CN103123841A (zh) * 2012-09-10 2013-05-29 顾建 一种磁性合金材料
CN103794325A (zh) * 2014-03-04 2014-05-14 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
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
CN104032242A (zh) * 2014-06-05 2014-09-10 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
CN106435408A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 江苏科技大学 Fe‑B‑Si系新型块体非晶合金
CN106566987A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 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
CN110983112A (zh) * 2019-12-30 2020-04-10 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
CN111575610A (zh) * 2020-06-29 2020-08-25 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
CN114574784A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 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

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN102856031A (zh) * 2012-09-10 2013-01-02 任静儿 一种磁性粉末合金材料
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
CN102867606A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 虞雪君 一种弱磁性合金材料
CN102867604A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 任静儿 一种软磁合金
CN102881396A (zh) * 2012-09-10 2013-01-16 虞雪君 磁性合金粉末材料
CN103123841A (zh) * 2012-09-10 2013-05-29 顾建 一种磁性合金材料
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
CN103794325A (zh) * 2014-03-04 2014-05-14 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
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
CN104032242A (zh) * 2014-06-05 2014-09-10 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
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
CN106435408A (zh) * 2016-11-14 2017-02-22 江苏科技大学 Fe‑B‑Si系新型块体非晶合金
CN106566987A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 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
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
CN110983112A (zh) * 2019-12-30 2020-04-10 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
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
CN111575610A (zh) * 2020-06-29 2020-08-25 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
CN114574784A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 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

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