納米晶磁性合金材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于磁性功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種納米晶磁性合金材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁材料由于矯頑力小，容易磁化和退磁被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)磁材料領(lǐng)域，如電腦、手機(jī)、平面顯示技術(shù)等方面，及各種磁放大器、濾波線圈、變頻電感器、變頻變壓器、逆變電源、貯能電感等器件中。
[0003]目前的軟磁材料主要為鐵氧體軟磁材料，其居里溫度低，當(dāng)溫度在100°C以上時(shí)飽和磁感強(qiáng)度下降明顯，因此其使用溫度范圍受到限制；再者其飽和磁感強(qiáng)度低，限制了其在小型化及平面化的推廣。
[0004]納米晶軟磁材料，因其結(jié)構(gòu)的特殊性使之具備高的磁導(dǎo)率，高飽和磁化強(qiáng)度和低矯頑力等性能得到普遍關(guān)注?，F(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的納米晶軟磁合金材料通常是通過(guò)非晶晶化法制備的，其形狀和尺寸受到極大限制，要獲得大塊的納米晶軟磁材料必須對(duì)非晶合金粉碎后燒結(jié)。但通常燒結(jié)溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，得到的晶粒長(zhǎng)，導(dǎo)致軟磁合金性能不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)晶粒小，并具備高飽和磁化強(qiáng)度和高居里溫度的納米晶材料及制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]納米晶磁性合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計(jì)，各組成成份的原子組成百分比為=43-43.5%的鐵，43-43.5%的鈷，0.8-1.2%的銅，6.5-7.5%的硼，1-3%的鈦，2-4%的碲，4-5%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓。
[0008]所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1:1。
[0009]所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5:1。
[0010]納米晶磁性合金材料的制備方法，包括如下步驟:
[0011]I)、制備鐵-X中間合金，在鐵-X中間合金中，X占中間合金的重量百分比為15%;制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為10-30% ;
[0012]2)、將鐵，鈷，鈦，銅，硼及步驟I)的中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300 0C下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠；
[0013]3)、將步驟2)制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)250_450°C，時(shí)間為1-2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ；
[0014]4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]通過(guò)本技術(shù)方案，晶體粒徑小于70nm，有較高的居里溫度580_680°C之間，較高的飽和磁化強(qiáng)度1.70-1.95T之間。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0018]納米晶磁性合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計(jì)，各組成成份的原子組成百分比為=43-43.5%的鐵，43-43.5%的鈷，0.8-1.2%的銅，6.5-7.5%的硼，1-3%的鈦，2-4%的碲，4-5%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓。
[0019]所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1.5: I。
[0020]所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5:1。
[0021]納米晶磁性合金材料的制備方法，包括如下步驟:
[0022]I)、制備鐵-X中間合金，在鐵-X中間合金中，X占中間合金的重量百分比為15%;制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為10-30% ;
[0023]2)、將鐵，鈷，鈦，銅，硼及步驟I)的中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300 0C下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠；
[0024]3)、將步驟2)制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)250_450°C，時(shí)間為1-2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ；
[0025]4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
[0026]實(shí)施例1
[0027]計(jì)算所需組成元素的量，選用純度在99.5-99.9%左右的鐵，鈷，鈦，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為10% ;選用原子組成百分比為:43%的鐵，43%的鈷，0.8%的銅，I %的鈦，6.5%的硼，4%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5: I ;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I: 1將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°c下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)450°C，時(shí)間為2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
[0028]實(shí)施例2
[0029]計(jì)算所需組成元素的量，選用純度在99.5-99.9%左右的鐵，鈷，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為20% ;選用原子組成百分比為:43.5%的鐵，43.5%的鈷，1.2%的銅，2%的鈦，7.5%的硼，5%的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5: I ;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為
I: 1將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°c下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)400°C，時(shí)間為2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在50MPa，780°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
[0030]實(shí)施例3
[0031]計(jì)算所需組成元素的量，選用純度在99.5-99.9%左右的鐵，鈷，銅，硼，將X同鐵按X占X同鐵重量百分比為15%的標(biāo)準(zhǔn)制得中間合金，所述中間合金加工成塊狀；制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為30% ;選用原子組成百分比為:43.3%的鐵，43.3 %的鈷，1.0 %的銅，3 %的鈦，7 %的硼，4.5 %的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓；所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5: I ;所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為I: 1將鐵，鈷，銅，硼及中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300°c下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠；將制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)350°C，時(shí)間為
2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ;將粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.納米晶磁性合金材料，其組成以各組成元素的總原子量計(jì)，其特征在于:各組成成份的原子組成百分比為=43-43.5%的鐵，43-43.5%的鈷，0.8-1.2%的銅，6.5-7.5%的硼，1-3 %的鈦，2-4%的碲，4-5 %的X ;所述的X包括有鈮，釤和釓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米晶磁性合金材料，其特征在于:所述鐵和鈷按原子組成百分含量比為1:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米晶磁性合金材料，其特征在于:所述鈮，釤和釓按原子組成百分含量比為2.5: 1.5: 1。4.納米晶磁性合金材料的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)、制備鐵-X中間合金，在鐵-X中間合金中，X占中間合金的重量百分比為15%;制備鐵碲合金，在鐵碲合金中，碲占合金的重量百分比為10-30% ; 2)、將鐵，鈷，鈦，銅，硼及步驟1)的中間合金按原子百分比配料，在電弧加熱爐1000-1300 °C下經(jīng)熔煉冷卻制得合金錠； 3)、將步驟2)制得的合金錠經(jīng)切割后制得非晶薄帶，并將該薄帶經(jīng)250-450Γ，時(shí)間為1-2小時(shí)熱處理后粉碎，粉碎粒徑為20-40nm ； 4)將步驟3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下燒結(jié)8-8.5分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納米晶磁性合金材料及制備方法，其組成以各組成元素的總原子量計(jì)，各組成成份的原子組成百分比為：43-43.5％的鐵，43-43.5％的鈷，0.8-1.2％的銅，6.5-7.5％的硼，1-3％的鈦，2-4％的碲，4-5％的X；所述的X包括有鈮，釤和釓。
【IPC分類】C22C45/04, H01F1/153, C22C45/02
【公開號(hào)】CN105349918
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510737236
【發(fā)明人】顧建
【申請(qǐng)人】顧建
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日