一种高特性铁基纳米晶磁芯及其快速冷却系统与处理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高特性铁基纳米晶磁芯的快速冷却系统，包括：第一冷却装置以及第二冷却装置；其中，第一冷却装置呈矩体结构；第一冷却装置沿第一方向开设有冷却槽，冷却槽的槽口设于第一冷却装置的第一侧壁，第一冷却装置的第一侧壁垂直于第一方向；第一冷却装置的周侧壁内开设有空腔，第一冷却装置的周侧壁平行于第一方向，空腔内设有绝缘液压油，第一冷却装置上固定地设有循环管路；第二冷却装置呈中空矩体结构；循环管路设于第二冷却装置内；第二冷却装置的中空部分内设有冷却水。本发明专利技术的快速冷却系统以及处理方法以30℃/min以上的速率快速降温，以保证铁基纳米晶磁芯的高频磁导率特性，同时用于快速降温的绝缘液压油能够循环使用，且安全可靠。且安全可靠。且安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种高特性铁基纳米晶磁芯及其快速冷却系统与处理方法


[0001]本专利技术涉及铁基纳米晶磁芯
，尤其涉及一种高特性铁基纳米晶磁芯及其快速冷却系统与处理方法。

技术介绍

[0002]在铁基非晶合金中添加少量Cu、Nb以及P等元素，所形成的新成分非晶合金在经过适当的热处理后，可在非晶合金的基体中均匀析出尺寸在20nm以下的α
‑
Fe晶体相，形成在非晶合金基体中均匀分布大量纳米尺度(10nm
‑
20nm)晶粒的复合材料，这种合金被称为铁基纳米晶合金或超微晶合金。
[0003]纳米晶合金的磁各向异性和矫顽力也很小，与非晶合金的相近，表现出同样优异的软磁性能。目前在高频电力电子器件和电子信息领域获得了广泛应用，如作为高频扼流圈、高频变压器、逆变器、互感器、磁放大器、电磁屏蔽或无线充电器，可实现器件轻量化、高精度化等。
[0004]铁基纳米晶磁芯具有高磁导率、高饱和磁感应强度、低损耗、低矫顽力等优异的软磁性能。但是，铁基纳米晶磁芯是经液态合金急速冷却制得的，这样材料就会因为结构不平衡而产生应力，而铁基纳米晶磁芯的磁性能又对应力非常敏感，因此，铁基纳米晶磁芯必须通过热处理以消除材料内应力，且在热处理之后需要快速降温，以保证其高频磁导率性能稳定，如果降温缓慢会导致其内部非晶态结构发生变化，高频磁导率随之降低。
[0005]故而，亟需一种高特性铁基纳米晶磁芯及其快速冷却系统与处理方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高特性铁基纳米晶磁芯及其快速冷却系统与处理方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0008]本专利技术的第一方面是提供一种高特性铁基纳米晶磁芯的快速冷却系统，包括：第一冷却装置以及第二冷却装置；其中，
[0009]所述第一冷却装置呈矩体结构；所述第一冷却装置沿第一方向开设有冷却槽，所述冷却槽的槽口设于所述第一冷却装置的第一侧壁，所述第一冷却装置的第一侧壁垂直于所述第一方向；所述第一冷却装置的周侧壁内开设有空腔，所述第一冷却装置的周侧壁平行于所述第一方向，所述空腔内设有绝缘液压油，所述第一冷却装置上固定地设有循环管路；
[0010]所述第二冷却装置呈中空矩体结构；所述循环管路设于所述第二冷却装置内；所述第二冷却装置的中空部分内设有冷却水。
[0011]优选地，所述循环管路包括：出液管、若干冷却管以及进液管；其中，
[0012]所述空腔、所述出液管、若干所述冷却管、所述进液管以及所述空腔依次连通；所述出液管以及所述进液管均呈“L”形结构，所述出液管设于所述进液管的高处；若干所述冷
却管均呈“S”形结构。
[0013]优选地，所述冷却管由铜或/和铝制得。
[0014]优选地，所述第一冷却装置上固定地设有动力组件，所述动力组件包括：第一电机以及第二电机；其中，
[0015]所述第一电机向所述进液管提供动力，所述第二电机向所述出液管提供动力，以实现所述绝缘液压油于所述空腔以及所述循环管路间的循环流动。
[0016]优选地，所述第二冷却装置的第三侧壁上开设有第一固定孔以及第二固定孔；所述出液管固定于所述第二固定孔内，所述进液管固定于所述第一固定孔内。
[0017]优选地，所述第二冷却装置的第一侧壁上开设有进水口，所述第二冷却装置的第二侧壁上开设有出水口，所述第二冷却装置的第一侧壁与所述第二冷却装置的第二侧壁相对设置；所述进水口上固定地设有第三电机，所述出水口上固定地设有第四电机，所述第三电机向所述进水口提供动力，所述第四电机向所述出水口提供动力，以实现所述冷却水于所述中空部分内相对于所述绝缘液压油的逆向流动。
[0018]优选地，还包括：冷却塔；其中，
[0019]所述冷却塔的进液口与所述出水口连通，所述冷却塔的出液口与所述进水口连通。
[0020]本专利技术的第二方面是提供一种高特性铁基纳米晶磁芯的处理方法，步骤包括：
[0021]S1、热处理：0min
‑
90min，将铁基纳米晶磁芯升温至450℃
‑
480℃；90min
‑
150min，将所述铁基纳米晶磁芯保持于450℃
‑
480℃；150min
‑
200min，将所述铁基纳米晶磁芯升温至525℃
‑
575℃；200min
‑
360min，将所述铁基纳米晶磁芯保持于525℃
‑
575℃；
[0022]S2、快速冷却处理：360min，采用如前所述的快速冷却系统，以30℃/min以上的速率降温至200℃以下，即得所述高特性铁基纳米晶磁芯；其中，
[0023]所述绝缘液压油对所述铁基纳米晶磁芯快速冷却，所述冷却水对所述绝缘液压油快速冷却，所述冷却塔对所述冷却水快速冷却。
[0024]优选地，步骤还包括：
[0025]S0、前处理：将所述铁基纳米晶磁芯设于容器中，以隔绝氧气。
[0026]本专利技术的第三方面是提供一种高特性铁基纳米晶磁芯，采用如前所述处理方法处理得到，将所述高特性铁基纳米晶磁芯制成外径为32mm且内径为20mm的磁环后，于500kHz、0.3V的条件下，电感为6.98μH，磁导率为0.95
×
104。
[0027]本专利技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0028]本专利技术的快速冷却系统以及处理方法以30℃/min以上的速率快速降温，以保证铁基纳米晶磁芯的高频磁导率特性，同时用于快速降温的绝缘液压油能够循环使用，且安全可靠，节约生产成本的同时，满足量产需求。
附图说明
[0029]图1为本专利技术中快速冷却系统的结构示意图；
[0030]其中，附图标记包括：
[0031]第一冷却装置1；第一电机101；第二电机102；槽口103；进液管104；出液管105；冷却管106；第二冷却装置2；第一固定孔201；第二固定孔202；第三电机203；第四电机204；进
水口205；出水口206；
[0032]图2为本专利技术中处理方法的时间
‑
温度示意曲线图；
[0033]图3为本专利技术实施例2中高特性铁基纳米晶磁芯与对比例中铁基纳米晶磁芯的磁导率曲线图。
具体实施方式
[0034]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。
[0035]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。
[0036]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高特性铁基纳米晶磁芯的快速冷却系统，其特征在于，包括：第一冷却装置(1)以及第二冷却装置(2)；其中，所述第一冷却装置(1)呈矩体结构；所述第一冷却装置(1)沿第一方向开设有冷却槽，所述冷却槽的槽口(103)设于所述第一冷却装置(1)的第一侧壁，所述第一冷却装置(1)的第一侧壁垂直于所述第一方向；所述第一冷却装置(1)的周侧壁内开设有空腔，所述第一冷却装置(1)的周侧壁平行于所述第一方向，所述空腔内设有绝缘液压油，所述第一冷却装置(1)上固定地设有循环管路；所述第二冷却装置(2)呈中空矩体结构；所述循环管路设于所述第二冷却装置(2)内；所述第二冷却装置(2)的中空部分内设有冷却水。2.根据权利要求1所述的快速冷却系统，其特征在于，所述循环管路包括：出液管(105)、若干冷却管(106)以及进液管(104)；其中，所述空腔、所述出液管(105)、若干所述冷却管(106)、所述进液管(104)以及所述空腔依次连通；所述出液管(105)以及所述进液管(104)均呈“L”形结构，所述出液管(105)设于所述进液管(104)的高处；若干所述冷却管(106)均呈“S”形结构。3.根据权利要求2所述的快速冷却系统，其特征在于，所述第一冷却装置(1)上固定地设有动力组件，所述动力组件包括：第一电机(101)以及第二电机(102)；其中，所述第一电机(101)向所述进液管(104)提供动力，所述第二电机(102)向所述出液管(105)提供动力，以实现所述绝缘液压油于所述空腔以及所述循环管路间的循环流动。4.根据权利要求2所述的快速冷却系统，其特征在于，所述第二冷却装置(2)的第三侧壁上开设有第一固定孔(201)以及第二固定孔(202)；所述出液管(105)固定于所述第二固定孔(202)内，所述进液管(104)固定于所述第一固定孔(201)内。5.根据权利要求4所述的快速冷却系统，其特征在于，所述第二冷却装置(2)的第一侧壁上开设有进水口(205)，所述第二冷却装置(2)的第二侧壁上开设有出水口(206)，所述第二冷却装置(2)的第一侧壁与所述第二冷却装置(2)的...

【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：