铁基非晶、纳米晶制备方法技术

本发明专利技术公开了铁基非晶、纳米晶制备方法，属于磁性材料技术领域。本发明专利技术利用激光蚀刻在铁基非晶、纳米晶带材的表面形成预设图形，将携带预设图形的铁基非晶、纳米晶带材卷绕成预设尺寸的磁环；先对磁环进行预热处理，以激发铁基非晶、纳米晶材料形成高密度、均匀分布的晶核；在对经预热处理后的磁环进行磁场热处理，以使铁基非晶、纳米晶材料中的晶粒同步生长，利用晶粒间的竞争作用促使晶粒细化，将经磁场热处理后的磁环装入与磁环尺寸匹配的护盒进行封装，以得到铁基非晶、纳米晶磁芯。纳米晶磁芯。纳米晶磁芯。

【技术实现步骤摘要】
铁基非晶、纳米晶制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法。

技术介绍

[0002]鉄基非晶、纳米晶材料中原子的排列是宏观上混乱无序的，因其特殊的结构和优异的综合软磁性能可用于制造各类中高频变压器、高性能电感、滤波器、传感器等器件，还可应用于高精度电磁测量、高性能电磁屏蔽及制备吸波材料等场景。由于非晶、纳米晶材料还具有高效的制备工艺和优异的材料性能，因此，非晶合金正在逐步取代硅钢、玻莫合金和铁氧体等传统软磁材料，在电力、电子、通讯等领域获得越来越多的应用。
[0003]在电感器中现有的铁基非晶、纳米晶或其他导磁材料的磁芯，可以利用其高导磁率的特点，增大电感量减少匝数减小体积和提高效率。但是由于导磁材料物理结构的限制，现有的铁基非晶、纳米晶磁芯通过的磁通量是有限的不能无限增大。当通过导磁材料的磁通量达到一定值后将不再增加，即使增加电流或匝数，磁芯仍处于磁饱和状态。特别是在直流电流的回路(如：线圈流过瞬时大电流)中，如果直流电流已经使磁芯饱和，电流中的交流分量将不能再引起磁通量的变化，电感器也就失去了作用。

技术实现思路

[0004]针对现有铁基非晶、纳米晶磁芯处于饱和状态后磁芯电感急速下降，无法抑制干扰的问题，现提供一种旨在可提高磁芯抗饱和能力的铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法。
[0005]本专利技术提供了一种铁基非晶、纳米晶制备方法，包括：
[0006]采用激光蚀刻在铁基非晶、纳米晶带材的表面形成预设图形；
[0007]将携带所述预设图形的铁基非晶、纳米晶带材卷绕成预设尺寸的磁环；
[0008]对所述磁环进行预热处理，以激发铁基非晶、纳米晶材料形成均匀分布的晶核；
[0009]对经预热处理后的所述磁环进行磁场热处理，以使所述铁基非晶、纳米晶材料中的晶粒生长细化；
[0010]将经磁场热处理后的磁环装入与所述磁环尺寸匹配的护盒进行封装，以得到铁基非晶、纳米晶磁芯。
[0011]可选的，所述铁基非晶、纳米晶带材包括帖辊面和自由面，所述帖辊面为形成所述铁基非晶、纳米晶带材时贴近铜辊的表面，所述自由面为形成所述铁基非晶、纳米晶带材时远离所述铜辊的表面，所述预设图形形成于所述自由面。
[0012]可选的，所述预设图形的蚀刻深度范围是所述铁基非晶、纳米晶带材厚度的0.4倍
‑
0.8倍之间。
[0013]可选的，所述预设图形的蚀刻深度是所述铁基非晶、纳米晶带材厚度的0.6倍。
[0014]可选的，所述预设图形为圆形、四方形、六边形、八边形中的任意一种。
[0015]可选的，所述对所述磁环进行预热处理，包括：
[0016]所述预热处理的退火温度范围为400℃～500℃，保温时间范围为10min～60min，
冷却温度范围为300℃～室温。
[0017]可选的，所述对经预热处理后的所述磁环进行磁场热处理，包括：
[0018]所述磁场热处理的第一加热温度范围为400℃～500℃，保温时间范围为40min～180min，第二加热温度范围为500℃～600℃，保温时间范围为60min～480min，冷却温度范围为300℃～室温。
[0019]可选的，所述将经磁场热处理后的磁环装入与所述磁环尺寸匹配的护盒进行封装，以得到铁基非晶、纳米晶，包括：
[0020]将经磁场热处理后的磁环装入与所述磁环尺寸匹配的护盒，采用激光焊接法对装有所述磁环的护盒进行无痕焊接，通过脉冲振动使位于所述护盒内的所述磁环沿所述预设图形的路径碎化，以使磁芯内部形成气隙，生成铁基非晶、纳米晶磁芯。
[0021]上述技术方案的有益效果：
[0022]本技术方案中，铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法利用激光蚀刻在铁基非晶、纳米晶带材的表面形成预设图形，将携带预设图形的铁基非晶、纳米晶带材卷绕成预设尺寸的磁环；先对磁环进行预热处理，以激发铁基非晶、纳米晶材料形成高密度、均匀分布的晶核；在对经预热处理后的磁环进行磁场热处理，以使铁基非晶、纳米晶材料中的晶粒同步生长，利用晶粒间的竞争作用促使晶粒细化，将经磁场热处理后的磁环装入与磁环尺寸匹配的护盒进行封装，以得到铁基非晶、纳米晶磁芯。相对于现有的热处理方式，本申请采用两步热处理的方式，分开控制铁基非晶、纳米晶磁芯的形核和晶粒长大过程，从而有效提升晶粒密度与结晶度，进而提升晶粒的尺寸及均匀性，细化了晶粒，极大的提高了磁芯的磁导率，降低了损耗。本申请的铁基非晶、纳米晶磁芯具有高抗饱和能力，能够满足线圈流过瞬时大电流时磁芯不饱和的需求。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所述的铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法的一种实施例的方法流程图；
[0024]图2为本专利技术所述的铁基非晶、纳米晶磁芯制备流程示意图；
[0025]图3为本专利技术预热处理、磁场热处理的工艺曲线示意图；
[0026]图4为磁芯磁滞回线对比线曲线示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。
[0028]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0029]在本申请公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请公开。在本申请公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0030]应当理解，尽管在本申请公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，
但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，步骤前的数字标号并不标识执行步骤的前后顺序，仅用于方便描述本专利技术及区别每一步骤，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]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作出创造性劳动的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。
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法，其特征在于，包括：采用激光蚀刻在铁基非晶、纳米晶带材的表面形成预设图形；将携带所述预设图形的铁基非晶、纳米晶带材卷绕成预设尺寸的磁环；对所述磁环进行预热处理，以激发铁基非晶、纳米晶材料形成均匀分布的晶核；对经预热处理后的所述磁环进行磁场热处理，以使所述铁基非晶、纳米晶材料中的晶粒生长细化；将经磁场热处理后的磁环装入与所述磁环尺寸匹配的护盒进行封装，以得到铁基非晶、纳米晶磁芯。2.根据权利要求1所述的铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法，其特征在于，所述铁基非晶、纳米晶带材包括帖辊面和自由面，所述帖辊面为形成所述铁基非晶、纳米晶带材时贴近铜辊的表面，所述自由面为形成所述铁基非晶、纳米晶带材时远离所述铜辊的表面，所述预设图形形成于所述自由面。3.根据权利要求1所述的铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法，其特征在于，所述预设图形的蚀刻深度范围是所述铁基非晶、纳米晶带材厚度的0.4倍
‑
0.8倍之间。4.根据权利要求3所述的铁基非晶、纳米晶磁芯制备方法，其特征在于，所述预设图形的蚀刻深度是所述铁基非晶、纳米晶带材厚度的0.6倍。5.根据权利要求1所述的铁基非晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐可心，
申请(专利权)人：宁波中益赛威材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：