专利名称：纳米晶软磁合金材料及制备方法
技术领域：
本发明属于磁性功能材料技术领域，特别是指一种纳米晶软磁合金材料及制备方法。
背景技术：
软磁材料由于矫顽力小，容易磁化和退磁被广泛应用于导磁材料领域,如电脑、手机、平面显示技术等方面，及各种磁放大器、滤波线圈、变频电感器、变频变压器、逆变电源、贮能电感等器件中。目前的软磁材料主要为铁氧体软磁材料，其居里温度低，当温度在100°C以上时饱和磁感强度下降明显，因此其使用温度范围受到限制；再者其饱和磁感强度低，限制了其在 小型化及平面化的推广。纳米晶软磁材料，因其结构的特殊性使之具备高的磁导率，高饱和磁化强度和低矫顽力等性能得到普遍关注。现实际应用的纳米晶软磁合金材料通常是通过非晶晶化法制备的，其形状和尺寸受到极大限制，要获得大块的纳米晶软磁材料必须对非晶合金粉碎后烧结。但通常烧结温度高，时间长，得到的晶粒长，导致软磁合金性能不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现晶粒小，并具备高饱和磁化强度和高居里温度的纳米晶材料及制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的纳米晶软磁合金材料，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含量比为43-43. 5%的铁，43-43. 5%的钴，O. 8-1. 2%的铜，6. 5-7. 5 %的硼，4-5 %的X ;所述的X包括有铌，钐和钆。所述铁和钴按原子组成百分含量比为I : I。所述银，衫和礼按原子组成百分含量比为2. 5 : I. 5 : I。纳米晶软磁合金材料的制备方法，包括如下步骤I)、制备铁-X中间合金，在铁-X中间合金中，X占中间合金的重量百分比为15%;2)、将铁，钴，铜，硼及步骤I)的中间合金按原子百分比配料，在电弧加热炉1000-1300°C下经熔炼冷却制得合金锭；3)、将步骤2)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经250-450°C，时间为1-2小时热处理后粉碎，粉碎粒径为20-40nm ；4)将步骤3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下烧结8-8. 5分钟。本发明的有益效果是通过本技术方案，晶体粒径小于70nm，有较高的居里温度580-680°C之间，较高的饱和磁化强度I. 70-1. 95T之间。
具体实施例方式以下通过具体实施例来详细描述本发明的技术方案。实施例I计算所需组成元素的量，选用纯度在 99. 5-99. 9%左右的铁，钴，铜，硼，将X同铁按X占X同铁重量百分比为15%的标准制得中间合金，所述中间合金加工成块状；选用原子组成百分比为43 %的铁，43 %的钴，O. 8 %的铜，6. 5 %的硼， 4 %的X ;所述的X包括有铌，钐和钆；所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2. 5 1.5 I;所述铁和钴按原子组成百分含量比为I : I。将铁，钴，铜，硼及中间合金按原子百分比配料，在电弧加热炉1000-1300°C下经熔炼冷却制得合金锭；将制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经450°C，时间为2小时热处理后粉碎，粉碎粒径为20-40nm ;将粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下烧结8-8. 5分钟。实施例2计算所需组成元素的量，选用纯度在99. 5-99. 9%左右的铁，钴，铜，硼，将X同铁按X占X同铁重量百分比为15%的标准制得中间合金，所述中间合金加工成块状；选用原子组成百分比为43. 5%的铁，43. 5 %的钴，I. 2 %的铜，7. 5%的硼，5 %的X ;所述的X包括有铌，钐和钆；所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2. 5 1.5 I;所述铁和钴按原子组成百分含量比为I : I。将铁，钴，铜，硼及中间合金按原子百分比配料，在电弧加热炉1000-1300°C下经熔炼冷却制得合金锭；将制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经400°C，时间为2小时热处理后粉碎，粉碎粒径为20-40nm ;将粉碎后的粉末放入模具，在50MPa，780°C下烧结8-8. 5分钟。实施例3计算所需组成元素的量，选用纯度在99. 5-99. 9%左右的铁，钴，铜，硼，将X同铁按X占X同铁重量百分比为15%的标准制得中间合金，所述中间合金加工成块状；选用原子组成百分比为43. 3%的铁，43. 3%的钴，1.0%的铜，7%的硼，4. 5%的X ;所述的X包括有铌，钐和钆；所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2. 5 1.5 I;所述铁和钴按原子组成百分含量比为I : I。将铁，钴，铜，硼及中间合金按原子百分比配料，在电弧加热炉1000-1300°C下经熔炼冷却制得合金锭；将制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经350°C，时间为2小时热处理后粉碎，粉碎粒径为20-40nm ;将粉碎后的粉末放入模具，在55MPa，750°C下烧结8-8. 5分钟。
权利要求
1.纳米晶软磁合金材料，其组成以各组成元素的总原子量计，其特征在于各组成成份的原子组成百分含量比为43-43. 5%的铁，43-43. 5%的钴，O. 8-1. 2%的铜，6. 5-7. 5%的硼，4-5%的X ;所述的X包括有铌，钐和钆。
2.根据权利要求I所述的纳米晶软磁合金材料，其特征在于所述铁和钴按原子组成百分含量比为I : I。
3.根据权利要求I所述的纳米晶软磁合金材料，其特征在于所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2. 5 : 1.5 : I。
4.根据权利要求I所述纳米晶软磁合金材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤 1)、制备铁-X中间合金，在铁-X中间合金中，X占中间合金的重量百分比为15%； 2)、将铁，钴，铜，硼及步骤I)的中间合金按原子百分比配料，在电弧加热炉1000-1300°C下经熔炼冷却制得合金锭； 3)、将步骤2)制得的合金锭经切割后制得非晶薄带，并将该薄带经250-450°C，时间为1-2小时热处理后粉碎，粉碎粒径为20-40nm ； 4)将步骤3)粉碎后的粉末放入模具，在50-55MPa，750-780°C下烧结8-8.5分钟。
全文摘要
本发明涉及一种纳米晶软磁合金材料，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43-43.5％的铁，43-43.5％的钴，0.8-1.2％的铜，6.5-7.5％的硼，4-5％的X；所述的X包括有铌，钐和钆。
文档编号H01F1/153GK102864362SQ20121033410
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者任静儿 申请人:任静儿