一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法技术

一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，该方法采用液态急冷法制带，并将制得的钴基非晶带材绕制成环形铁芯，然后将环形铁芯装入处于真空环境或高纯度氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中，并在磁场内完成热处理，最后再将热处理后的铁芯采用常温固化硅橡胶固定在塑料护盒内或采用环氧树脂喷涂到该铁芯上，从而完成对磁放大器用钴基非晶铁芯的制备。本发明专利技术配合改进的磁场热处理工艺，得到的铁芯具有良好的矩形比和优异的损耗特性，能广泛的应用于磁放大器扼流圈。

【技术实现步骤摘要】
一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法
本专利技术主要涉及磁放大器
，尤其涉及磁放大器用钴基非晶铁芯

技术介绍
磁放大器控制技术在过去50Hz年代里已经成为质量可靠性的代名词，即使在当今的开关电源应用中也依然如此。今天，磁放大器主要用于多输出开关电源来控制输出电压。带有磁放大器调节的推挽式正向转换器及更新的反向转换器原理也已经建立起来。在大多数电源中，只有一个次级输出电压是通过初级电压进行闭环调节，其他的次级输出电压都保持开环状态。这些输出的动态特性由负载及初级转换电压所决定。要控制各种彼此独立的不同的输出电压，就要运用不同的调节原理。传统的线性调节器不仅降低了转换效率，而且输出电流常被限制为1或2安培。由于调节器虽然提高了效率却增加了电路，因此价格更高且可靠性差。较之线性调节器，由于设计简单，磁放大器调节原理提供了一个低成本，高效率而又可靠的解决方案。它极大地满足了对现代开关电源日益增长的要求。即使在较高的转换频率下，也能实现90％以上的效率。低射频(RF)干扰使滤波更加方便。磁放大器的功能可以描述成类似于开关晶体管的高速开关。矩形B－H回线与两种工作状态相关。只要扼流圈一受磁，开关就断开，电流就不能输出。一旦磁芯材料达到饱和，开关就接通，电流即开始输出。磁放大器扼流圈的核心是一个由软磁合金制成带有矩形磁滞回线的环形磁芯。在大多数情况下，只有一组线圈是用来工作及控制电流的。对于扼流圈材料的规格要求是非常高的。除了低磁性反转损耗(影响到热聚散，控制电流，效率)以外，以高顽磁(影响到控制范围)为特点的矩形磁滞回线及好的饱和特性也是必须的。基于这个原因，钴基非晶合金铁芯作为理想材料而被接受。因而如何制得具有良好的矩形比和优异的损耗特性的磁放大器用钴基非晶铁芯为行内人员目前所致力研究的重要问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，通过该方法制得的磁放大器用钴基非晶铁芯具有良好的矩形比和优异的损耗特性。本专利技术所采用的技术方案为：一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，包括以下步骤：(1)采用液态急冷法制带：采用辊面线速度为20-50m/s的冷却辊将温度为1000-1400℃的钢液急冷制备成厚度20-28um、叠片系数为0.75-0.89的钴基非晶带材；(2)绕制铁芯：将该钴基非晶带材卷绕成环形铁芯；(3)对该环形铁芯进行热处理：将该环形铁芯装入处于真空环境或氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中进行热处理：对该环形铁芯进行升温，其升温速率为6-10℃/min,升温时间为50-70min；升温结束后对该环形铁芯进行保温处理，保温时间为30-60min，并在所述保温处理过程中对该环形铁芯施加纵向磁场，该纵向磁场的方向沿该环形铁芯的圆周方向设置，纵向磁场的方向可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向；该纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m；随后，将该环形铁芯自然冷却至室温。上述将环形铁芯自然冷却至室温，是指在真空环境、氩气保护环境或氢气保护环境下，将环形铁芯自然冷却至室温。为使热处理后具有磁性能的磁芯得以保护，本制备方法还可包括步骤(4)：将该环形铁芯采用常温固化硅橡胶固定在塑料护盒内，或采用环氧树脂喷涂到该环形铁芯上。通过上述方法制得的磁放大器用钴基非晶铁芯的磁性能为：磁芯损耗PFe小于等于65W/kg，用正弦驱动电压(f＝50kHz)及磁通密度幅值B＝0.4T测量。由上述可知，对通过上述方法制得的磁放大器用钴基非晶铁芯的磁性能进行测试，显示该铁芯具有良好的矩形比和优异的损耗特性。为获得更好的磁芯矩形比，在上述步骤(3)的将环形铁芯自然冷却至室温的过程中，对该环形铁芯施加纵向磁场，且该纵向磁场的磁场方向沿该环形铁芯的圆周方向设置，该纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m。其中，该钴基非晶带材的制备宽度为5mm，该环形铁芯的外径为19mm,该环形铁芯的内径为15mm。其中，该钴基非晶带材的制备宽度为10mm，该环形铁芯的外径为25mm,该环形铁芯的内径为20mm。本专利技术所带来的有益效果为：本专利技术采用钴基非晶带材，配合改进的磁场热处理工艺，制得的磁放大器用钴基非晶铁芯具有良好的矩形比和优异的损耗特性，能广泛的应用于磁放大器扼流圈。附图说明图1为对本专利技术实施例一中的铁芯的磁性能进行测量得到的静态磁滞回线图；图2为对本专利技术实施例二中的铁芯的磁性能进行测量得到的静态磁滞回线图。具体实施方式实施例一：根据本专利技术所采用的磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，采用以下步骤制备磁放大器用钴基非晶铁芯：(1)采用液态急冷法制带：采用辊速为20-50m/s、冷却速度为106℃/s的冷却辊将温度为1000-1400℃的钢液急冷制备成宽度为5mm、厚度20-28um、叠片系数为0.75-0.89的钴基非晶带材；(2)绕制铁芯：将该钴基非晶带材卷绕成外径为19mm、内径为15mm的环形铁芯；(3)对该环形铁芯进行热处理：将该环形铁芯装入处于真空环境或氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中进行热处理：对该环形铁芯进行升温，其升温速率为6-10℃/min,升温时间为50-70min；升温结束后对该环形铁芯进行保温处理，保温时间为30-60min，并在保温处理过程中对该环形铁芯施加纵向磁场，该纵向磁场的方向沿该环形铁芯的圆周方向设置(纵向磁场的方向可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向)，该纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m；将该环形铁芯自然冷却至室温；(4)将该环形铁芯采用常温固化硅橡胶固定在塑料护盒内，或采用环氧树脂喷涂到该环形铁芯上。测试本实施例的铁芯的磁性能，该铁芯的静态磁滞回线显示铁芯有良好的矩形比。进一步的，在本实施例中，可延长施加纵向磁场的时间，即在步骤(3)的将环形铁芯自然冷却至室温的过程中，继续对该环形铁芯施加纵向磁场，且该纵向磁场的磁场方向沿该环形铁芯的圆周方向设置，该纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m。实施例二：根据本专利技术所采用的磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，采用以下步骤制备磁放大器用钴基非晶铁芯：(1)采用液态急冷法制带：采用辊速为20-50m/s、冷却速度为106℃/s的冷却辊将温度为1000-1400℃的钢液急冷制备成宽度为10mm、厚度20-28um、叠片系数为0.75-0.89、韧性好的钴基非晶带材；(2)绕制铁芯：将该钴基非晶带材卷绕成外径为25mm、内径为20mm的环形铁芯；(3)对该环形铁芯进行热处理：将该环形铁芯装入处于真空环境或高纯度氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中进行热处理：对该环形铁芯进行升温，其升温速率为6-10℃/min,升温时间为50-70min；升温结束后对该环形铁芯进行保温处理，保温时间为30-60min，并在保温处理过程中对该环形铁芯施加纵向磁场，该纵向磁场的方向沿该环形铁芯的圆周方向设置，该纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m；将该环形铁芯自然冷却至室温；(4)将该环形铁芯采用常温固化硅橡胶固定在塑料护盒内，或采用环氧树脂喷涂到该环形铁芯上。测试本实施例的铁芯的磁性能，该铁芯的静态磁滞回线显示铁芯有良好的矩形比。进一步的，在本实施例中，可延长施加纵向磁场的时间，即在步骤(3)的将环形铁芯自然冷却至室温的过程中，继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)采用液态急冷法制带：采用辊面线速度为20‑50m/s的冷却辊将温度为1000‑1400℃的钢液急冷制备成厚度20‑28um、叠片系数为0.75‑0.89的钴基非晶带材；(2)绕制铁芯：将所述钴基非晶带材卷绕成环形铁芯；(3)对所述环形铁芯进行热处理：将所述环形铁芯装入处于真空环境或氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中进行热处理：对所述环形铁芯进行升温，其升温速率为6‑10℃/min,升温时间为50‑70min；升温结束后进行保温处理，保温时间为30‑60min，并在所述保温处理过程中对所述环形铁芯施加纵向磁场，所述纵向磁场的方向沿所述环形铁芯的圆周方向设置，所述纵向磁场的磁场强度为0.8‑20KA/m；随后，将所述环形铁芯自然冷却至室温。

【技术特征摘要】
1.一种磁放大器用钴基非晶铁芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)采用液态急冷法制带：采用辊面线速度为20-50m/s的冷却辊将温度为1000-1400℃的钢液急冷制备成厚度20-28um、叠片系数为0.75-0.89的钴基非晶带材；(2)绕制铁芯：将所述钴基非晶带材卷绕成环形铁芯；(3)对所述环形铁芯进行热处理：将所述环形铁芯装入处于真空环境或氩气保护环境或氢气保护环境下的热处理炉中进行热处理：对所述环形铁芯进行升温，其升温速率为6-10℃/min,升温时间为50-70min；升温结束后进行保温处理，保温时间为30-60min，并在所述保温处理过程中对所述环形铁芯施加纵向磁场，所述纵向磁场的方向沿所述环形铁芯的圆周方向设置，所述纵向磁场的磁场强度为0.8-20KA/m；随后，将所述环形铁芯自然冷却至室温。2.根据权利要求1所述的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐可心，宗常宝，关涛，卢明乐，陈卫红，石小兰，
申请(专利权)人：佛山市中研非晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44