一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，具体方法步骤如下：步骤一、按照各元素质量分数进行配料，打磨去除金属材料表面的氧化层；步骤二、对原辅材料进行烘干处理；步骤三、对原材料进行熔炼，并浇注成母合金；步骤四、通过重力单辊急冷法对上述母合金进行喷制，按照需求带宽制得28‑32μm厚度的带材，然后按照所需尺寸卷绕成环形磁芯；步骤五、将上述环形磁芯放置于真空热处理炉中进行退火处理；步骤六、将上述环形磁芯放置于横磁炉中在氮气保护下进行二次处理。该方法制得的纳米晶软磁材料适用于高温环境，高导磁率，且线性度较好，具有较高导磁、较低剩磁、较低矫顽力、较高的线性导磁性，尤其具备较高高温稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法
本专利技术涉及材料工程领域，具体为一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法。
技术介绍
伴随着电力工业的发展，对于磁性元器件的精度等级以及安全系数的要求也在日益增高，因此，要求软磁材料在不同温度环境下保持性能稳定性，尤其是高温环境下，目前通用的纳米晶软磁材料，受高温环境影响较大，致使磁性元器件在高温环境下的精度等级出现偏差，同时存在安全隐患，无法满足发展需求，为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，制得的纳米晶软磁材料适用于高温环境，高导磁率，且线性度较好。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，该方法制得的纳米晶软磁材料适用于高温环境，高导磁率，且线性度较好，具有较高导磁、较低剩磁、较低矫顽力、较高的线性导磁性，尤其具备较高高温稳定性的优点，本专利技术提供如下技术方案：一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，具体方法步骤如下：步骤一、按照各元素质量分数进行配料，打磨去除金属材料表面的氧化层，减少金属氧化物在冶炼过程中的影响；步骤二、对原辅材料进行烘干处理；步骤三、对原材料进行熔炼，并浇注成母合金；步骤四、通过重力单辊急冷法对上述母合金进行喷制，按照需求带宽制得28-32μm厚度的带材，然后按照所需尺寸卷绕成环形磁芯；步骤五、将上述环形磁芯放置于真空热处理炉中进行退火处理；步骤六、将上述环形磁芯放置于横磁炉中在氮气保护下进行二次处理。优选的，步骤一中各元素配比为Si：8.88-9.35％；C：0.023-0.052％；Al：≤0.05％；Ni：0.1-0.5％；Cu：1.28-1.35％；S：≤0.008％；P：≤0.02％；Mn：0.05-0.08％；Ti:0.002-0.005％；Ta:0.005-0.01％；B:1.88-2.02％；Nb:5.56-5.83％；Fe：余量。优选的，步骤一中打磨去除金属材料表面的氧化层，能够减少金属氧化物在冶炼过程中的影响。优选的，步骤二中对原辅材料进行烘干处理，可以防止材料因潮湿对冶炼过程的危害。优选的，步骤三中具体步骤为：1)、将处理好的原材料依次投入到真空冶炼炉中；2)、将炉体内抽至真空度≤0.2Pa后，充入氩气保护至压力表0.4-0.8个大气压进行熔炼，熔炼温度控制在1490-1580℃；3)、待原材料至全部熔融状态加入准备好的催化剂，开始降温并去除钢液浮面上的杂质；4)、待钢温降至1250-1300℃，将钢液倒出浇注成母合金。优选的，步骤五中具体条件为退火温度为550-580℃，热处理平均升温速率为1-5℃/min，热处理总时长为6-12h，退火完成后开启风机进行快速降温，降温速率为6-9℃/min，待炉温降至280℃以下出炉。优选的，步骤六中具体条件为磁场强度为1200-1800Gs，处理温度为300-380℃，平均升温速率为2-8℃/min，处理总时长为4-6h，处理完成后，在磁场中降温至200℃以下出炉。与现有技术相比，本专利技术提供了一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，具备以下有益效果：在制备过程中降低了原材料中的C、P、S、Al等危害元素以及杂质含量，从而降低了冶炼难度以及提高了纳米晶软磁性能，通过增加适量的Ni元素，增加了纳米晶的高温稳定性，扩大了纳米晶软磁材料适用环境以及安全性，通过横磁热处理工艺降低了纳米晶软磁材料的剩磁，使其具有更高的线性导磁性，降低了电器参数的调整难度以及提高了电气参数精准度。附图说明图1为本专利技术一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，具体方法步骤如下：步骤一、按照各元素质量分数进行配料，打磨去除金属材料表面的氧化层；步骤二、对原辅材料进行烘干处理；步骤三、对原材料进行熔炼，并浇注成母合金；步骤四、通过重力单辊急冷法对上述母合金进行喷制，按照需求带宽制得28-32μm厚度的带材，然后按照所需尺寸卷绕成环形磁芯；步骤五、将上述环形磁芯放置于真空热处理炉中进行退火处理；步骤六、将上述环形磁芯放置于横磁炉中在氮气保护下进行二次处理，。进一步的，步骤一中各元素配比为Si：8.88-9.35％；C：0.023-0.052％；Al：≤0.05％；Ni：0.1-0.5％；Cu：1.28-1.35％；S：≤0.008％；P：≤0.02％；Mn：0.05-0.08％；Ti:0.002-0.005％；Ta:0.005-0.01％；B:1.88-2.02％；Nb:5.56-5.83％；Fe：余量。进一步的，步骤一中打磨去除金属材料表面的氧化层，能够减少金属氧化物在冶炼过程中的影响。进一步的，步骤二中对原辅材料进行烘干处理，可以防止材料因潮湿对冶炼过程的危害。进一步的，步骤三中具体步骤为：1)、将处理好的原材料依次投入到真空冶炼炉中；2)、将炉体内抽至真空度≤0.2Pa后，充入氩气保护至压力表0.4-0.8个大气压进行熔炼，熔炼温度控制在1490-1580℃；3)、待原材料至全部熔融状态加入准备好的催化剂，开始降温并去除钢液浮面上的杂质；4)、待钢温降至1250-1300℃，将钢液倒出浇注成母合金。进一步的，步骤五中具体条件为退火温度为550-580℃，热处理平均升温速率为1-5℃/min，热处理总时长为6-12h，退火完成后开启风机进行快速降温，降温速率为6-9℃/min，待炉温降至280℃以下出炉。进一步的，步骤六中具体条件为磁场强度为1200-1800Gs，处理温度为300-380℃，平均升温速率为2-8℃/min，处理总时长为4-6h，处理完成后，在磁场中降温至200℃以下出炉。综上所述，按照Si：8.88-9.35％；C：0.023-0.052％；Al：≤0.05％；Ni：0.1-0.5％；Cu：1.28-1.35％；S：≤0.008％；P：≤0.02％；Mn：0.05-0.08％；Ti:0.002-0.005％；Ta:0.005-0.01％；B:1.88-2.02％；Nb:5.56-5.83％；Fe：余量的配比进行配料，并打磨去除金属材料表面的氧化层，再对原辅材料进行烘干处理，将处理好的原材料依次投入到真空冶炼炉中，将炉体内抽至真空度≤0.2Pa后充入氩气保护至压力表0.4-0.8个大气压进行熔炼，熔炼温度控制在1490-1580℃，待原材料至全部熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，其特征在于：具体方法步骤如下：/n步骤一、按照各元素质量分数进行配料，打磨去除金属材料表面的氧化层；/n步骤二、对原辅材料进行烘干处理；/n步骤三、对原材料进行熔炼，并浇注成母合金；/n步骤四、通过重力单辊急冷法对上述母合金进行喷制，按照需求带宽制得28-32μm厚度的带材，然后按照所需尺寸卷绕成环形磁芯；/n步骤五、将上述环形磁芯放置于真空热处理炉中进行退火处理；/n步骤六、将上述环形磁芯放置于横磁炉中在氮气保护下进行二次处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，其特征在于：具体方法步骤如下：
步骤一、按照各元素质量分数进行配料，打磨去除金属材料表面的氧化层；
步骤二、对原辅材料进行烘干处理；
步骤三、对原材料进行熔炼，并浇注成母合金；
步骤四、通过重力单辊急冷法对上述母合金进行喷制，按照需求带宽制得28-32μm厚度的带材，然后按照所需尺寸卷绕成环形磁芯；
步骤五、将上述环形磁芯放置于真空热处理炉中进行退火处理；
步骤六、将上述环形磁芯放置于横磁炉中在氮气保护下进行二次处理。


2.根据权利要求1所述的一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，其特征在于：步骤一中各元素配比为Si：8.88-9.35％；C：0.023-0.052％；Al：≤0.05％；Ni：0.1-0.5％；Cu：1.28-1.35％；S：≤0.008％；P：≤0.02％；Mn：0.05-0.08％；Ti:0.002-0.005％；Ta:0.005-0.01％；B:1.88-2.02％；Nb:5.56-5.83％；Fe：余量。


3.根据权利要求1所述的一种高性能高稳定性纳米晶软磁材料的制备方法，其特征在于：步骤一中打磨去除金属材料表面的氧化层，能够减少金属氧化物在冶炼过程中的影响。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩飞飞，
申请(专利权)人：青县择明朗熙电子器件有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13