一种非晶纳米晶合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于非晶纳米晶材料技术领域，具体涉及一种非晶纳米晶合金及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种非晶纳米晶合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于非晶纳米晶材料
，具体涉及一种非晶纳米晶合金及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]非晶纳米晶软磁合金材料具有高饱和磁感应强度
、
高导磁率
、
低矫顽力
、
低损耗及良好的稳定性
、
高强韧性及耐磨耐蚀等优异特性，作为在金属软磁材料中具有较佳的性能价格比的纳米晶合金材料，可以替代硅钢和铁氧体作为中高频变压器
、
互感器
、
电感元器件等的理想材料
。
[0003]非晶纳米晶软磁合金材料一般是由铁
、
硅
、
硼
、
铌和铜等成分组成，还有以掺杂大量
Co
元素的
Fe
基非晶纳米晶合金，
Co
基非晶合金具有低矫顽力
、
低损耗
、
较好的抗直流能力
、
良好的高温磁性能以及巨磁阻抗效应等优点
。
例如，现有技术中公开了一种高磁导率的非晶纳米晶合金，该合金组分表达式为
Fe
a
Co
b
Si
c
B
d
Cu
e
M
f
M
’
g
，其中
M
为
V、Ta
和
Nb
中的至少一种，
>M
’
为
Ti、Zr、Hf、Ni、Ge、Cr、Mn、W、Zn、Sn、Sb、Mo、Y
和
Al
中的至少一种，
a、b、c、d、e、f
和
g
分布表示对应元素的原子含量，并满足：
74≤a≤82
，
0.01
＜
b≤5
，
5≤c≤15
，
4≤d≤13
，
0.2≤e≤1.5
，
1≤f≤4
，
0≤g≤1
且
a+b+c+d+e+f+g
＝
100。
[0004]但是现有技术中的非晶纳米晶合金由于掺杂较多的杂质，进一步影响非晶纳米晶合金的磁通密度等性能
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种非晶纳米晶合金及其制备方法和应用，目的是为了解决现有技术中的非晶纳米晶合金由于掺杂较多的杂质，进一步影响非晶纳米晶合金的磁通密度等性能的问题
。
[0006]为此，本专利技术提供以下技术方案，
[0007]本专利技术提供了一种非晶纳米晶合金，所述合金组分的表达式为：
Fe
a
Co
b
Ni
c
Si
d
B
e
M
f
，
1≤b≤10
，
3≤c≤5
，
11.5≤d≤13
，
5≤e≤7
，
0.1≤f≤0.3
；
[0008]所述
M
为不可避免的杂质
。
[0009]在上述非晶纳米晶合金中，作为一种优选实施方式，所述合金为非晶纳米晶双相结构；
[0010]和
/
或，纳米晶平均晶粒尺寸
≤10nm。
[0011]在上述非晶纳米晶合金中，作为一种优选实施方式，所述非晶纳米晶合金的矫顽力＜
5A/m。
[0012]和
/
或，所述非晶纳米晶合金的最大磁通密度为1‑
1.2T。
[0013]在上述非晶纳米晶合金中，作为一种优选实施方式，所述非晶纳米晶合金的剩磁＜
100mT。
[0014]和
/
或，所述非晶纳米晶合金的矩形比＜8％
。
[0015]在本专利技术中，矫顽力的符号为
H
c
，最大磁通密度的符号为
B
m
，剩磁的符号为
B
r
，矩形比为
B
r
/B
m
。
[0016]本专利技术还提供了一种上述非晶纳米晶合金的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1
：按合金成分进行配料，配料后进行真空熔炼后得到钢水，对钢水进行保温，保温结束后形成合金铸锭；
[0018]S2
：将合金铸锭进行退火处理，退火处理后进行冷却，得到非晶纳米晶合金
。
[0019]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤
S1
中，所述真空熔炼的温度为
1200
‑
1300℃
；
[0020]和
/
或，所述真空熔炼的真空度为
15
‑
20Pa。
[0021]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤
S1
中，所述保温的温度为
1000
‑
1150℃
；
[0022]和
/
或，所述保温结束的时间为合金原料完全熔化
。
[0023]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤
S2
中，所述退火处理的温度为
550
‑
600℃
；
[0024]和
/
或，所述退火处理的时间为
10
‑
15min。
[0025]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在步骤
S2
中，所述冷却的环境为真空环境；
[0026]和
/
或，所述真空环境的真空度为
15
‑
20Pa
；
[0027]和
/
或，所述真空环境的温度为
10
‑
15℃。
[0028]本专利技术还提供了一种上述非晶纳米晶合金在中高频变压器中的应用
。
[0029]本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：
[0030]1.
本专利技术提供了一种非晶纳米晶合金，所述合金组分的表达式为：
Fe
a
Co
b
Ni
c
Si
d
B
e
M
f
，
1≤b≤10
，
3≤c≤5
，
11.5≤d≤13
，
5≤e≤7
，
0.1≤f≤0.3
；所述
M
为不可避免的杂质
。
本专利技术提供的非晶纳米晶合金中杂质含量小，并且通过
Ni...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种非晶纳米晶合金，奇特在于，所述合金组分的表达式为：
Fe
a
Co
b
Ni
c
Si
d
B
e
M
f
，
1≤b≤10
，
3≤c≤5
，
11.5≤d≤13
，
5≤e≤7
，
0.1≤f≤0.3
；所述
M
为不可避免的杂质
。2.
根据权利要求1所述的非晶纳米晶合金，其特征在于，所述合金为非晶纳米晶双相结构；和
/
或，纳米晶平均晶粒尺寸
≤10nm。3.
根据权利要求1所述的非晶纳米晶合金，其特征在于，所述非晶纳米晶合金的矫顽力＜
5A/m。
和
/
或，所述非晶纳米晶合金的最大磁通密度为1‑
1.2T。4.
根据权利要求1所述的非晶纳米晶合金，其特征在于，所述非晶纳米晶合金的剩磁＜
100mT。
和
/
或，所述非晶纳米晶合金的矩形比＜8％
。5.
一种权利要求1‑4任一项所述非晶纳米晶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：按合金成分进行配料，配料后进行真空熔炼后得到钢水，对钢水进行保温，保温结束后形成合金铸锭；
S2
：将合金铸锭进行退火处理，退火处理后进行冷却，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓毕力，罗顶飞，潘振海，徐敏义，王玉川，
申请(专利权)人：安徽智磁新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：