一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及磁性材料领域，具体涉及一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，具体包括以下步骤：(1)准备Fe、Si、Al、Cu、Mo、Cr和复合稀土，备用；(2)熔炼得到母合金锭，随后破碎处理得到碎料；(3)用Al对Si和复合稀土进行包芯处理；(4)将碎料和包芯线放入高真空单辊旋淬炉中熔融，旋淬处理后得到非晶合金带；(5)将非晶合金带放入热处理炉中，退火处理后，制得非晶纳米晶磁性材料。本发明专利技术通过用Al对Si和复合稀土进行包芯处理，由于Si和复合稀土很容易氧化，经过Al的包芯处理，将Si和复合稀土隔绝开来，在熔融期间能大幅度减轻Si和复合稀土的氧化，继而改善了非晶纳米晶磁性材料的质量，使得其具有高饱和磁感应强度和低矫顽力。高饱和磁感应强度和低矫顽力。高饱和磁感应强度和低矫顽力。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，具体涉及一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺。

技术介绍

[0002]非晶态磁性材料是一种在结构上原子长程无序，在磁性上具有铁磁性，散铁磁性，亚铁磁性或散亚铁磁性的固体材料，它是国际上从70年代开始迅速发展起来的一种新型的磁性材料。非晶磁性材料是杜韦斯用液体淬火法率先合成的，如今这种敏感功能材料得到日益广泛的应用。
[0003]现有技术中在制备非晶纳米晶磁性材料添加Si和稀土时，通常分为两种情况。其一，将Si和稀土与其他成分直接熔炼形成母合金锭；其二，将Si和与其他成分熔炼成母合金锭，在熔融时再加入稀土。采用上述制备工艺的过程中，Si和稀土较为容易被氧化，造成损失，继而影响非晶纳米晶磁性材料的整体性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术不足，本专利技术提供一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，以此来克服
技术介绍
中提及的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，具体包括以下步骤：
[0006](1)准备Fe、Si、Al、Cu、Mo、Cr和复合稀土，备用。
[0007](2)将Fe、Cu、Mo和Cr放入熔炼炉中反复熔炼，得到母合金锭，随后对母合金锭进行破碎处理，得到碎料。
[0008](3)用Al对Si和复合稀土进行包芯处理，得到包芯线。
[0009](4)将碎料和包芯线放入高真空单辊旋淬炉中熔融，旋淬处理后得到非晶合金带。
[0010](5)将非晶合金带放入热处理炉中，退火处理后，制得非晶纳米晶磁性材料。
[0011]优选的，所述磁性材料成分的重量百分含量为：Fe 75％、Si 12％、Al 8％、Cu 1％、Mo 2％、Cr 1％、复合稀土1％。
[0012]优选的，步骤(1)中，所述复合稀土包括稀土La和稀土Ce，其中稀土La和稀土Ce的质量比为2.2：1。
[0013]优选的，步骤(2)中，在熔炼时，按照先后顺序依次将Mo、Cr、Cu和Fe放置在熔炼炉的铜模上，随后反复熔炼4次。
[0014]优选的，在熔炼之前，先对熔炼炉炉腔抽真空至4Pa，用氩气洗气3次，随后再抽真空至2
×
10
‑3Pa。
[0015]优选的，步骤(3)中，在包芯处理之前，将Si和复合稀土破碎、研磨成粉料，粉料的粒径控制为0.5
‑
1mm。
[0016]优选的，步骤(4)中，控制高真空单辊旋淬炉中熔融温度为1300
‑
1400℃，控制喷注压强为0.8
‑
1.2MPa，调整喷嘴和铜辊之间的间距为1.5
‑
2mm，其中铜辊的转速保持在35
‑
40m/s。
[0017]优选的，在用铜辊旋淬之前，控制铜辊的转速为2
‑
3m/s，并依次用200目、500目、1000目的砂纸对铜辊进行磨光。
[0018]优选的，步骤(5)中，控制热处理炉内温度为480℃并保温100min，之后升温至560℃并保温120min，随炉冷却完成初步退火。
[0019]优选的，将初步退火后的非晶合金带重新加热至400℃并保温90min，期间施加横向磁场，控制外加电流为60A，然后随炉冷却完成全部退火处理。
[0020]本专利技术提供一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，与现有技术相比优点在于：
[0021](1)本专利技术通过用Al对Si和复合稀土进行包芯处理，由于Si和复合稀土很容易氧化，经过Al的包芯处理，将Si和复合稀土隔绝开来，在熔融初始时能大幅度减轻Si和复合稀土的氧化，继而改善了非晶纳米晶磁性材料的质量，使得其具有高饱和磁感应强度和低矫顽力。
[0022](2)本专利技术通过加入Cr和Mo，由于Cr与Mo的结合力高于Cr与Fe的结合力，在晶粒长大过程中Cr会随着Mo一起排到残余非晶相中，起到稳定非晶相，阻止晶粒长大的作用，有利于纳米晶的生长。
[0023](3)本专利技术通过加入复合稀土，复合稀土对氧具有更强的亲和力，在合金体系中，复合稀土与氧优先结合生成稳定的化合物而析出，使得钢水中的氧浓度明显降低，提高了稳定性，并且，添加复合稀土较单一稀土而言，可以提高非晶纳米晶磁性材料的性能。
[0024](4)本专利技术在传统的两次退火基础上，重新升温并施加横磁场再次进行退火处理，相较于传统的两次退火，最终制得的磁性材料在整体性能上有所提高。
附图说明
[0025]图1为本专利技术非晶纳米晶磁性材料退火工艺图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例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作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。
[0027]实施例1
[0028]一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，具体包括以下步骤：
[0029](1)准备Fe、Si、Al、Cu、Mo、Cr和复合稀土，备用。其中，磁性材料成分的重量百分含量为：Fe 75％、Si 12％、Al 8％、Cu 1％、Mo 2％、Cr 1％、复合稀土1％。具体而言，复合稀土包括稀土La和稀土Ce，其中稀土La和稀土Ce的质量比为2.2：1。
[0030](2)将Fe、Cu、Mo和Cr放入熔炼炉中反复熔炼，得到母合金锭，随后对母合金锭进行破碎处理，得到碎料。其中，在熔炼时，按照先后顺序依次将Mo、Cr、Cu和Fe放置在熔炼炉的铜模上，先对熔炼炉炉腔抽真空至4Pa，用氩气洗气3次，随后再抽真空至2
×
10
‑3Pa，随后反复熔炼4次。
[0031](3)用Al对Si和复合稀土进行包芯处理，得到包芯线。其中，在包芯处理之前，将Si
和复合稀土破碎、研磨成粉料，粉料的粒径控制为0.5
‑
1mm。
[0032](4)将碎料和包芯线放入高真空单辊旋淬炉中熔融，旋淬处理后得到非晶合金带。其中，控制高真空单辊旋淬炉中熔融温度为1300℃，控制喷注压强为0.8MPa，调整喷嘴和铜辊之间的间距为1.5mm，其中铜辊的转速保持在35m/s。此外，在用铜辊旋淬之前，控制铜辊的转速为2m/s，并依次用200目、500目、1000目的砂纸对铜辊进行磨光。
[0033](5)将非晶合金带放入热处理炉中，退火处理后，制得非晶纳米晶磁性材料。其中，控制热处理炉内温度为480℃并保温100min，之后升温至560℃并保温120min，随炉冷却完成初步退火。将初步退火后的非晶合金带重新加热至400℃并保温90min，期间施加横向磁场，控制外加电流为60A，然后随炉冷却完成全部退火处理。
[0034]实施例2
[0035]一种非晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，其特征在于，该磁性材料的制备工艺包括以下步骤：(1)准备Fe、Si、Al、Cu、Mo、Cr和复合稀土，备用；(2)将Fe、Cu、Mo和Cr放入熔炼炉中反复熔炼，得到母合金锭，随后对母合金锭进行破碎处理，得到碎料；(3)用Al对Si和复合稀土进行包芯处理，得到包芯线；(4)将碎料和包芯线放入高真空单辊旋淬炉中熔融，旋淬处理后得到非晶合金带；(5)将非晶合金带放入热处理炉中，退火处理后，制得非晶纳米晶磁性材料。2.根据权利要求1所述的一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，其特征在于，所述磁性材料成分的重量百分含量为：Fe 75％、Si 12％、Al 8％、Cu 1％、Mo 2％、Cr 1％、复合稀土1％。3.根据权利要求1所述的一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述复合稀土包括稀土La和稀土Ce，其中稀土La和稀土Ce的质量比为2.2：1。4.根据权利要求1所述的一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，在熔炼时，按照先后顺序依次将Mo、Cr、Cu和Fe放置在熔炼炉的铜模上，随后反复熔炼4次。5.根据权利要求4所述的一种非晶纳米晶磁性材料制备工艺，其特征在于，在熔炼之前，先对熔炼炉炉腔抽真空至4Pa，用氩气洗气3次，随后再抽真空至2
×
10
‑3Pa。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓沛，胡志国，朱小琴，何成，
申请(专利权)人：安徽中环软磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：