一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法，其具體步驟如下：將鐵基非晶薄帶施加張應(yīng)力真空退火制得納米晶薄帶；將制得的納米晶薄帶進行破碎，得到納米晶金屬粉末；然后將納米晶金屬粉末分成不同等份的A、B料；A料加納米級硅溶膠、Bi2O3和三聚磷酸鈉進行處理，B料用滑石粉鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、硬脂酸鋅和水玻璃進行處理；將處理后的A料、B料混合均勻，加入聚乙烯醇水溶液，壓制成型，將成型后的磁芯表面涂覆SY-151磁芯膠，固化，即得成品。本發(fā)明制備出來的磁芯成品具有磁損耗值低、耐高溫等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)良。
【專利說明】—種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法,屬于磁性材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵基納米晶軟磁材料具有聞飽和磁感應(yīng)強度、聞磁導(dǎo)率低矯頑力和低的聞頻損耗、良好的強硬度耐磨性及耐腐蝕性、良好的溫度及環(huán)境穩(wěn)定性，其綜合磁性能遠遠優(yōu)于硅鋼、鐵氧體、坡莫合金和非晶合金等是目前世界上公認的綜合性能優(yōu)異的軟磁材料。目前已被廣泛應(yīng)用于制造共模扼流圈、高頻開關(guān)電源、高頻逆變器、高靈敏度保真磁頭、高性能磁放大器等元器件。然而現(xiàn)有的鐵基納米晶磁芯在高頻下?lián)p耗嚴重，限制了其的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法，降低磁芯的高頻損耗值。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)將利用單輥快淬法制得的鐵基非晶薄帶在100-150Mpa張應(yīng)力作用下于500-550°C真空退火l_2h，然后空冷至室溫，即得納米晶薄帶；其中，所述鐵基非晶薄帶各組分質(zhì)量百分比為:Fe 60-65%、Co 15-20%、Zr 3-4%, Nb 3-4%, B 10-15%、Ga 1-1.5%，其帶寬為5-10mm，帶厚為 15_20μπι ;
(2)將制得的納米晶薄帶進行破碎，得到納米晶金屬粉末，然后將納米晶金屬粉末按重量比 60-70%、35-40% 分成 Α、B 料;
(3)取A料加入3-5%的納米級硅溶膠、1-2%的Bi203和2_3%的三聚磷酸鈉，2000-3000rpm高速攪拌10_15min，烘干，粉碎研細成粉末，過300-400目篩，待用；
(4)取相當于B料重量2-3%的滑石粉溶于3-5倍液體石蠟中，再加入0.3-0.5%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、0.5-1%的硬脂酸鋅和2-3%的水玻璃，1500-2000rpm高速研磨20_30min，然后將溶液均勻地噴灑在B料表面，烘干，過150-200目篩，待用；
(5)將經(jīng)上述步驟(3)和步驟(4)處理后A料、B料混合均勻，加入2-4%的濃度為15-20%的聚乙烯醇水溶液，攪拌均勻，采用1.6-2.0 GPa的壓制壓力壓制成磁芯；
(6)將成型的磁芯在以氮氣和氫氣為保護氣氛，升溫速率為120-130°C/min下進行退火熱處理，升溫至450-550°C，保溫0.5-lh ；
(7)用SY-151磁芯膠均勻的涂覆在磁芯的表面，厚度控制在l_2mm，然后放置在120-130°C烘箱中固化15-20min，即得成品。
[0005]步驟(6)所述的氫氣和氮氣的混合氣體質(zhì)量比為:氫氣5-10%,余量為氮氣。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過調(diào)整合金成分以改善磁芯的磁性能，用Co替代一部分Fe、Zr替代一部分Nb,可以提高磁芯的高頻特性以及品質(zhì)因數(shù)。本發(fā)明還對將納米晶金屬進行了不同的絕緣包覆處理，有效阻礙了金屬粉末顆粒之間的直接接觸，降低了金屬粉末顆粒間所產(chǎn)生的渦流損耗，從而降低了產(chǎn)品的總損耗值。本發(fā)明的包覆處理還可以有效提高磁導(dǎo)率頻率特性，增大品質(zhì)因數(shù)，提高磁芯的高溫穩(wěn)定性。本發(fā)明制作工藝簡單，生產(chǎn)成本低，制備出來的磁芯成品具有高飽和磁感應(yīng)強度、損耗值低、耐高溫等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)良。
【具體實施方式】
[0007]—種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將利用單輥快淬法制得的鐵基非晶薄帶在120Mpa張應(yīng)力作用下于550°C真空退火lh，然后空冷至室溫，即得納米晶薄帶；其中，所述鐵基非晶薄帶各組分質(zhì)量百分比為:Fe65%、Co 18%、Zr 3%、Nb 4%、B 9%、Ga 1%，其帶寬為 10_，帶厚為 15μπι;
(2)將制得的納米晶薄帶進行破碎，得到納米晶金屬粉末，然后將納米晶金屬粉末按重量比65%、35%分成Α、B料;
(3)取A料加入4%的納米級硅溶膠、1.5%的Bi203和2%的三聚磷酸鈉，3000rpm高速攪拌IOmin,烘干,粉碎研細成粉末,過350目篩,待用；
(4)取相當于B料重量3%的滑石粉溶于4倍液體石蠟中，再加入0.4%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-41U0.8%的硬脂酸鋅和2.5%的水玻璃，2000rpm高速研磨20min，然后將溶液均勻地噴灑在B料表面，烘干，過200目篩，待用；
(5)將經(jīng)上述步驟(3)和步驟(4)處理后A料、B料混合均勻，加入3%的濃度為20%的聚乙烯醇水溶液，攪拌均勻，采用1.8 GPa的壓制壓力壓制成磁芯；
(6)將成型的磁芯在以氮氣和氫氣為保護氣氛，升溫速率為125°C/min下進行退火熱處理，升溫至520°C，保溫0.5h ；
(7)用SY-151磁芯膠均勻的涂覆在磁芯的表面，厚度為1.5_，然后放置在130°C烘箱中固化15min,即得成品。
[0008]步驟(6)所述的氫氣和氮氣的混合氣體質(zhì)量比為:氫氣5%,余量為氮氣。
[0009]經(jīng)檢測，本發(fā)明磁芯的主要磁性能:μe=9.1XlO4, Bs=L 46T，PQ.5/2(lk=15W/kg，P0.5/50k=76ff/kg,與25°C時磁芯性能相比，在-50°c和50°C時磁芯性能的相對變化率不超過
5% ο
【權(quán)利要求】
1.一種Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將利用單輥快淬法制得的鐵基非晶薄帶在100-150Mpa張應(yīng)力作用下于500-550°C真空退火l_2h，然后空冷至室溫，即得納米晶薄帶；其中，所述鐵基非晶薄帶各組分質(zhì)量百分比為:Fe 60-65%、Co 15-20%,Zr 3-4%,Nb 3-4%,B 8-12%,Ga 1-1.5%，其帶寬為 5_10mm，帶厚為15-20μπι ； (2)將制得的納米晶薄帶進行破碎，得到納米晶金屬粉末，然后將納米晶金屬粉末按重量比 60-70%、30-40% 分成 Α、B 料; (3)取A料加入3-5%的納米級硅溶膠、1-2%的Bi203和2_3%的三聚磷酸鈉，2000-3000rpm高速攪拌10_15min，烘干，粉碎研細成粉末，過300-400目篩，待用； (4)取相當于B料重量2-3%的滑石粉溶于3-5倍液體石蠟中，再加入0.3-0.5%的鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411、0.5-1%的硬脂酸鋅和2-3%的水玻璃，1500-2000rpm高速研磨20_30min，然后將溶液均勻地噴灑在B料表面，烘干，過150-200目篩，待用； (5)將經(jīng)上述步驟(3)和步驟(4)處理后A料、B料混合均勻，加入2-4%的濃度為15-20%的聚乙烯醇水溶液，攪拌均勻，采用1.6-2.0 GPa的壓制壓力壓制成磁芯； (6)將成型的磁芯在以氮氣和氫氣為保護氣氛，升溫速率為120-130°C/min下進行退火熱處理，升溫至450-550°C，保溫0.5-lh ； (7)用SY-151磁芯膠均勻的涂覆在磁芯的表面，厚度控制在l_2mm，然后放置在120-130°C烘箱中固化15-20min，即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Co-Zr-Nb-B-Ga納米晶磁芯的制備方法,其特征在于,步驟(6)所述的氫氣和氮氣的混合氣體質(zhì)量比為:氫氣5-10%,余量為氮氣。
【文檔編號】H01F1/147GK103680915SQ201310546391
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】司雪楠 申請人:安徽省智匯電氣技術(shù)有限公司