一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法与流程

文档序号:36103735发布日期:2023-11-21 23:38阅读:262来源:国知局

本发明涉及纳米晶软磁材料,尤其涉及一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法。


背景技术:

1、20世纪80年代末,日立金属的yoshizawa发明了铁基纳米晶合金,牌号为finemet,国内牌号为1k107。由于其具有优良的软磁性能,如高饱和磁感应强度、低矫顽力、高磁导率、低损耗等特点,已广泛的应用于变压器、电感器、传感器等电力电子领域。

2、近几年随着电子器件的高频化和小型化,其中的纳米晶磁芯要求具有更高的高频磁导率。传统的热处理方法一般为横磁炉热处理,按照设定好的程序进行升温、保温、降温、加磁,其高频磁导率已到达瓶颈,18~20μm厚带材在100khz下的磁导率最高仅为30000,难以得到突破。现在亟需一种新的热处理方法能提高纳米晶磁芯的高频磁导率。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法,能够有效提高纳米晶磁芯的高频导磁率。

2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

3、本发明提供了一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法,包括以下步骤:

4、将纳米晶磁芯进行真空热处理,得到磁芯半成品;所述真空热处理包括:从室温第一升温至410~470℃,保温40~60min;第二升温至510~520℃,保温20~40min;第三升温至550~560℃,保温80~120min;降温至280~300℃出炉;

5、将所述磁芯半成品进行横磁热处理;所述横磁热处理包括:将半成品磁芯由室温第ⅰ升温至360~380℃,保温20~40min;第ⅱ升温至420~460℃,保温80~120min,且在刚达到420~460℃时开始加磁,直到出炉结束加磁;降温至260~300℃出炉。

6、优选的,所述真空热处理在真空炉中进行。

7、优选的,所述真空热处理的真空度为0.1~1pa。

8、优选的,所述第一升温的速率为3~4℃/min,所述第二升温的速率为1~2℃/min,所述第三升温的速率为1~2℃/min。

9、优选的,所述横磁热处理在横磁热处理炉中进行。

10、优选的,所述加磁的大小为800~1200gs.。

11、优选的,所述第ⅰ升温的速率为3~4℃/min,所述第ⅱ升温的速率为1~2℃/min.。

12、优选的,所述纳米晶磁芯由纳米晶带材卷绕而成,所述纳米晶带材的厚度为18~20μm。

13、优选的,所述纳米晶磁芯的组成包括fe73.5cu1nb3si15.5b7或fe73.5cu1nb3si13.5b9。

14、本发明提供了一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法,包括以下步骤:将纳米晶磁芯进行真空热处理,得到磁芯半成品;所述真空热处理包括:从室温第一升温至410~470℃,保温40~60min;第二升温至510~520℃,保温20~40min;第三升温至550~560℃,保温80~120min;降温至280~300℃出炉;将所述磁芯半成品进行横磁热处理;所述横磁热处理包括:将半成品磁芯由室温第ⅰ升温至360~380℃,保温20~40min;第ⅱ升温至420~460℃,保温80~120min,且在刚达到420~460℃时开始加磁,直到出炉结束加磁;降温至260~300℃出炉。

15、相比于传统的横磁炉热处理,本发明热处理分两步:第一步为真空热处理,纳米晶磁芯在第一步热处理时释放结晶潜热,在非晶基体上析出均匀、细小的纳米晶颗粒,得到半成品磁芯;第二步为横磁热处理,半成品磁芯在热处理时,沿磁芯垂直方向施加磁场,改变了纳米晶带材的最易磁化轴方向,从而提高了磁芯的高频磁导率,降低了损耗。

16、实施例的结果表明,采用本发明的热处理方法,能让18~20μm厚带材绕制的磁芯在100khz的磁导率达到34000。



技术特征:

1.一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述真空热处理在真空炉中进行。

3.根据权利要求1或2所述的热处理方法,其特征在于,所述真空热处理的真空度为0.1~1pa。

4.根据权利要求1或2所述的真空热处理方法,其特征在于,所述第一升温的速率为3~4℃/min,所述第二升温的速率为1~2℃/min,所述第三升温的速率为1~2℃/min。

5.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述横磁热处理在横磁热处理炉中进行。

6.根据权利要求1或5所述的热处理方法,其特征在于,所述加磁的大小为800~1200gs。

7.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述第ⅰ升温的速率为3~4℃/min,所述第ⅱ升温的速率为1~2℃/min。

8.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,所述纳米晶磁芯由纳米晶带材卷绕而成,所述纳米晶带材的厚度为18~20μm。

9.根据权利要求1或8所述的热处理方法,其特征在于,所述纳米晶磁芯的组成包括fe73.5cu1nb3si15.5b7或fe73.5cu1nb3si13.5b9。


技术总结
本发明提供了一种提高纳米晶磁芯高频磁导率的热处理方法,涉及纳米晶软磁材料技术领域。相比于传统的横磁炉热处理,本发明热处理分两步:第一步为真空热处理,纳米晶磁芯在第一步热处理时释放结晶潜热,在非晶基体上析出均匀、细小的纳米晶颗粒,得到半成品磁芯;第二步为横磁热处理,半成品磁芯在热处理时,沿磁芯垂直方向施加磁场,改变了纳米晶带材的最易磁化轴方向,从而提高了磁芯的高频磁导率,降低了损耗。实施例的结果表明,采用本发明的热处理方法,能让18~20μm厚带材绕制的磁芯在100kHz的磁导率达到34000。

技术研发人员:朱政权,刘果明,李伟峰,朱顺东
受保护的技术使用者:东莞市昱懋纳米科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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