纳米晶磁性合金材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米晶磁性合金材料及制备方法，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，1-3％的钛，2-4％的碲，4-5％的X；所述的X包括有铌，钐和钆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性功能材料
，特别是指一种。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术是通过以下技术方案实现的:纳米晶磁性合金材料，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，1-3%的钛，2-4%的碲，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1:1。所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2.5: 1.5:1。纳米晶磁性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%;制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为10-30% ;2)、将铁，钴，钛，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 0C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。本专利技术的有益效果是: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1.70-1.95T之间。【具体实施方式】以下通过具体实施例来详细描述本专利技术的技术方案。纳米晶磁性合金材料，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，1-3%的钛，2-4%的碲，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1.5: I。所述铌，钐和钆按原子组成百分含量比为2.5: 1.5:1。纳米晶磁性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%;制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为10-30% ;2)、将铁，钴，钛，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 0C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。实施例1计算所需组成元素的量，选用纯度在99.5-99.9%左右的铁，钴，钛，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；制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为10% ;选用原子组成百分比为:43%的铁，43%的钴，0.8%的铜，I %的钛，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: 1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；制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为20% ;选用原子组成百分比为:43.5%的铁，43.5%的钴，1.2%的铜，2%的钛，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: 1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；制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为30% ;选用原子组成百分比为:43.3%的铁，43.3 %的钴，1.0 %的铜，3 %的钛，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: 1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。【主权项】1.纳米晶磁性合金材料，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比为=43-43.5%的铁，43-43.5%的钴，0.8-1.2%的铜，6.5-7.5%的硼，1-3 %的钛，2-4%的碲，4-5 %的X ;所述的X包括有铌，钐和钆。2.根据权利要求1所述的纳米晶磁性合金材料，其特征在于:所述铁和钴按原子组成百分含量比为1:1。3.根据权利要求1所述的纳米晶磁性合金材料，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: 1。4.纳米晶磁性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%;制备铁碲合金，在铁碲合金中，碲占合金的重量百分比为10-30% ; 2)、将铁，钴，钛，铜，硼及步骤1)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250-450Γ，时间为1-2小时热本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米晶磁性合金材料，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比为：43‑43.5％的铁，43‑43.5％的钴，0.8‑1.2％的铜，6.5‑7.5％的硼，1‑3％的钛，2‑4％的碲，4‑5％的X；所述的X包括有铌，钐和钆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾建，
申请(专利权)人：顾建，
类型：发明
国别省市：浙江;33