本發(fā)明屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于變壓器的磁性材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
通常所說的磁性材料是指強磁性物質(zhì)，是古老而用途十分廣泛的功能材料，而物質(zhì)的磁性早在3000年以前就被人們所認(rèn)識和應(yīng)用，例如中國古代用天然磁鐵作為指南針?，F(xiàn)代磁性材料已經(jīng)廣泛的用在我們的生活之中，例如將永磁材料用作馬達(dá)，應(yīng)用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器使用的磁光盤，計算機用磁記錄軟盤等。大比特資訊上說，磁性材料與信息化、自動化、機電一體化、國防、國民經(jīng)濟的方方面面緊密相關(guān)。
磁性材料的發(fā)展經(jīng)歷了從無機到有機、固態(tài)到液態(tài)、宏觀到介觀、電子磁有序到核磁有序強磁材料、單一型到復(fù)合型，并且顯現(xiàn)出優(yōu)異的磁性能和綜合特性。磁性材料由于分類標(biāo)準(zhǔn)和側(cè)重點不同，有著不同的分類。一般磁性材料按應(yīng)用類型分類可以分為:永磁材料、軟磁材料等。磁性材料主要是指由過渡元素鐵、鈷、鎳及其合金等組成的能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。從應(yīng)用功能上講，磁性材料分為：軟磁材料、永磁材料、磁記錄-矩磁材料、旋磁材料等種類。磁性材料是電子工業(yè)的重要基礎(chǔ)功能材料，廣泛應(yīng)用于計算機、電子器件、通訊、汽車和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域和家用電器、兒童玩具等日常生活用品，隨著世界經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，磁性材料的需求將空前廣闊。磁性材料在電子、計算機、信息通訊、醫(yī)療、航空航天、汽車、風(fēng)電、環(huán)保節(jié)能等傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。磁性材料已成為促進高新技術(shù)發(fā)展和當(dāng)代經(jīng)濟進步不可替代的材料，發(fā)展前景樂觀。
變壓器用磁性材料對磁性材料的磁性性能有較高的要求，現(xiàn)有的磁性材料強度低，使用壽命短，制作工藝復(fù)雜，且浪費時間。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種用于變壓器的磁性材料及其制備方法，所述磁性材料強度高，使用壽命長，制作工藝簡單，節(jié)省時間。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用如下技術(shù)方案：
一種用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵40～50份、釹10～20份、鎳5～10份、硼0.1～0.3份、碳酸鈣0.03～0.1份、氧化鉻0.5～2份、粘合劑13～18份、硼鐵合金2～5份、鋯0.2～0.5份、氧化鎂1～3份、一氧化錳0.5～0.8份、抗氧化劑3～5份。
優(yōu)選的，所述用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵45～48份、釹13～17份、鎳7～9份、硼0.1～0.3份、碳酸鈣0.05～0.08份、氧化鉻1～1.7份、粘合劑15～16份、硼鐵合金3～4份、鋯0.3～0.4份、氧化鎂1.7～2份、一氧化錳0.6～0.7份、抗氧化劑3～5份。
優(yōu)選的，所述用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵47份、釹14份、鎳8份、硼0.2份、碳酸鈣0.06份、氧化鉻1.3份、粘合劑15.6份、硼鐵合金3.4份、鋯0.3份、氧化鎂1.8份、一氧化錳0.65份、抗氧化劑4份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨20～30分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為50～100℃/min，真空熔煉溫度為1630℃～1860℃，熔煉時間為6h～10h，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫240～280℃，注入氫氣讓原料吸氫2～3h，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，3～6%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)3～5小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在800～900℃回火3～5h，然后再在400～500℃回火8～10h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
優(yōu)選的，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
優(yōu)選的，所述步驟（2）中升溫速率為80℃/min，真空熔煉溫度為1700℃～1800℃。
優(yōu)選的，所述步驟（3）中細(xì)粉粒度為3～3.5μm。
優(yōu)選的，所述步驟（4）中保溫?zé)Y(jié)4小時。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有以下有益效果：
本發(fā)明所述用于變壓器的磁性材料中含有氧化鐵、鎳、硼、鋯、氧化鎂等原料，直接提高了所述磁性材料的強度；在原料中加入了抗氧化劑并混合均勻，能夠很好的減輕后續(xù)過程中磁體表面氧化對磁體性能的影響；在進行熔煉的步驟采用真空環(huán)境，進一步起到了防止磁體氧化的作用，延長了其使用壽命；所述各原料依次經(jīng)過研磨攪拌干燥、熔煉、氫爆、高壓成型、燒結(jié)、回火等步驟，制備工藝簡單，制備時間短，降低時間成本，提高了經(jīng)濟效益，適合推廣。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
本實施例涉及一種用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵40份、釹10份、鎳5份、硼0.1份、碳酸鈣0.03份、氧化鉻0.5份、粘合劑13份、硼鐵合金2份、鋯0.2份、氧化鎂1份、一氧化錳0.5份、抗氧化劑3份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨20分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為50℃/min，真空熔煉溫度為1630℃℃，熔煉時間為6h，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫240℃，注入氫氣讓原料吸氫2，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉，細(xì)粉粒度為3～3.5μm；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，3%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)3小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在800℃回火3h，然后再在400℃回火8h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
其中，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
實施例2
本實施例涉及一種用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵50份、釹20份、鎳10份、硼0.3份、碳酸鈣0.1份、氧化鉻2份、粘合劑18份、硼鐵合金5份、鋯0.5份、氧化鎂3份、一氧化錳0.8份、抗氧化劑5份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨30分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為100℃/min，真空熔煉溫度為1860℃，熔煉時間為10h，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫280℃，注入氫氣讓原料吸氫3h，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉，細(xì)粉粒度為3～3.5μm；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，6%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)5小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在900℃回火5h，然后再在500℃回火10h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
其中，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
實施例3
本實施例涉及一種用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵45份、釹13份、鎳7份、硼0.1份、碳酸鈣0.05份、氧化鉻1份、粘合劑15份、硼鐵合金3份、鋯0.3份、氧化鎂1.7份、一氧化錳0.6份、抗氧化劑3份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨25分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為80℃/min，真空熔煉溫度為1700℃，熔煉時間為8h，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫240～280℃，注入氫氣讓原料吸氫2h，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉，細(xì)粉粒度為3～3.5μm；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，5%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)4小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在850℃回火4h，然后再在430℃回火9h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
其中，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
實施例4
本實施例涉及一種用于變壓器的磁性材料，氧化鐵48份、釹17份、鎳9份、硼0.3份、碳酸鈣0.08份、氧化鉻1.7份、粘合劑16份、硼鐵合金4份、鋯0.4份、氧化鎂2份、一氧化錳0.7份、抗氧化劑5份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨25分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為80℃/min，真空熔煉溫度為1800℃，熔煉時間為8，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫240～280℃，注入氫氣讓原料吸氫2h，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉，細(xì)粉粒度為3～3.5μm；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，6%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)4小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在880℃回火3～5h，然后再在430℃回火8～10h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
其中，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
實施例5
本實施例涉及一種用于變壓器的磁性材料，包括如下組分的原料：氧化鐵47份、釹14份、鎳8份、硼0.2份、碳酸鈣0.06份、氧化鉻1.3份、粘合劑15.6份、硼鐵合金3.4份、鋯0.3份、氧化鎂1.8份、一氧化錳0.65份、抗氧化劑4份。
一種制備所述用于變壓器的磁性材料的方法，包括如下步驟：
（1）按配方稱取氧化鐵、釹、鎳、硼、碳酸鈣、氧化鉻、粘合劑、硼鐵合金、鋯、氧化鎂、一氧化錳投入砂磨機中，加水，砂磨20~30分鐘，放至攪拌機中，加入抗氧化劑攪拌2小時后，進行噴霧干燥；
（2）將步驟（1）的磁性材料的混合料在高溫下熔融后再鑄錠，混合料加入到真空熔煉爐中，升溫速率為80℃/min，真空熔煉溫度為1780℃，熔煉時間為6h～10h，熔煉后將真空熔煉爐內(nèi)混合料進行降溫，降溫速率為30℃/min；
（3）將完成步驟（2）的混合料置于氫碎爐內(nèi)進行氫爆，抽真空，控溫240～280℃，注入氫氣讓原料吸氫2.5h，然后升溫至500～550℃，進行脫氫，最后冷卻后出爐，在氣流磨內(nèi)破碎成細(xì)粉，細(xì)粉粒度為3～3.5μm；
（4）將步驟（3）所得料粉，放入適當(dāng)?shù)哪＞邇?nèi)，在磁場強度為1.8t的磁場中取向并壓制成型，后置于1250～1300℃的溫度下，5%的氧分壓下保溫?zé)Y(jié)4小時，得到成型坯件；
（5）將成型坯件放于在860℃回火4h，然后再在420℃回火9h，氣冷后得到所述用于變壓器的磁性材料。
其中，所述真空環(huán)境是指壓力為低于100pa的環(huán)境。
從上述實施例可以看出，本發(fā)明所述用于變壓器的磁性材料中含有氧化鐵、鎳、硼、鋯、氧化鎂等原料，直接提高了所述磁性材料的強度；在原料中加入了抗氧化劑并混合均勻，能夠很好的減輕后續(xù)過程中磁體表面氧化對磁體性能的影響；在進行熔煉的步驟采用真空環(huán)境，進一步起到了防止磁體氧化的作用，延長了其使用壽命；所述各原料依次經(jīng)過研磨攪拌干燥、熔煉、氫爆、高壓成型、燒結(jié)、回火等步驟，制備工藝簡單，制備時間短，降低時間成本，提高了經(jīng)濟效益，適合推廣。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。