[发明专利]微晶软磁粉材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种具有高饱和磁化强度的微晶软磁粉材料及该磁粉制备方法，属于磁性材料技术领域。

二、背景技术

铁硅铝合金是工业中用得较广的软磁合金。为了进一步改善性能，人们不断提出新的合金设计方案。

200710160244.6号申请提出了一种高饱和磁化强度的铁硅铝钴合金的制备方法。包括如下步骤：1)采用纯度大于99.9wt％的Fe、Al、Si、Co为原料，放入中频真空感应炉中熔炼，得到母合金；2)将熔炼好的母合金放入快淬设备中，合金铸锭在高纯惰性气体保护下经过重熔后被迅速浇注至高速旋转的辊轮上，得到快速冷凝的薄带；3)采用球磨工艺进行扁平化处理，得到扁平粉末；4)将扁平粉末样品放入不锈钢管中，抽真空，充入惰性保护气体，将不锈钢管放入管式炉中加热，保温，随炉冷却；5)扁平粉末与粘结剂混炼加工成的薄片，放入热处理炉中加热，保温，空冷。该发明工艺简单，适合于大规模批量化生产；软磁性能优异，磁体具有较高的工作温度和极高的磁导率，磁屏蔽效果大大提高。但是加入了稀贵金属Co，Co为战备物质。

200710160245.0号申请公开了一种高磁导率软磁合金复合材料的制备方法。包括如下步骤：1)采用纯度大于99.9wt％的Fe、Al、Si、Ti为原料，放入中频真空感应炉中熔炼，得到母合金；2)将熔炼好的母合金放入快淬设备中，合金铸锭在惰性气体保护下经过重熔后被迅速浇注至高速旋转的辊轮上，得到快速冷凝的薄带或薄片；3)采用球磨工艺进行扁平化处理制得扁平粉末；4)将扁平粉末放入不锈钢管中，抽真空，充入惰性保护气体，将不锈钢管放入管式炉中加热，随炉冷却；5)扁平粉末与粘结剂混炼加工成的薄片状高磁导率软磁材料，放入热处理炉中加热，保温，空冷。该专利仅使用Ti，性能的提高受限制，并且工艺颇为复杂，因此合金的成本较高。

三、发明内容

解决问题：

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有高饱和磁化强度的的微晶软磁粉材料，该材料导磁率高，所用原料普通，制造成本低廉。

本发明的另外还提供上述微晶软磁粉材料的制备方法，该方法工艺简单，适于工业化大批量生产。

技术方案：

一种微晶软磁粉材料，其成分的重量百分含量为：4～7％Al，7～12％Si，0.05～0.2％Cu，0.1-0.5％Zr，0.5～2.5％B，0.05～0.1％Pr，0.05～0.1％La，0.01～0.05％P，其余为Fe。

上述微晶软磁粉材料的制备方法，制备过程：首先按照上述成分进行配料，原料Fe、Al、Cu、Zr、Si、B、Pr、La的纯度均大于99.9％，P以铁磷中间合金的方式加入，P在铁磷中间合金的重量百分数为18-20％；配好的料放入真空速凝片铸炉中熔炼，熔炼温度为1480-1 580℃，得到母合金溶液后，合金液浇到炉内转动的水冷圆辊上，辊的转动线速度为1-5m/s，金属熔液被快速冷却凝固，从而使液态冻结，形成微晶结构的薄片，所得薄片厚度0.5～1.2mm，然后将薄片放入球磨机进行球磨，制得的粉末粒径为0.3～0.8mm。

本发明的有益效果：

本发明的微晶软磁粉材料，仅使用普通硼和常用的稀土元素，避开了使用稀贵元素钴，生产成本较低廉。

而且微晶形成和母合金冷却一次完成，不仅生产制备工艺简单，而且不需要二次加热，节约了能源；不需二次加热和随后的热处理，生产周期缩短。

由于采用硼、铜元素和铝元素配合，可以在低淬速度下得到一定的微晶组织，晶粒的尺寸在0.1-1μm。而且稀土元素可调整合金组织的均匀性，利于提高材料的导磁率，得到了一种高饱和磁化强度的微晶软磁粉材料。

四、附图说明

图1为本发明为含7％Al、12％Si、0.2％Cu、0.1Zr％、0.5％B、0.05％Pr、0.05％La、0.01％P、其余为Fe合金的薄片金相组织图。

图中可以看出，合金的晶粒十分细小，组织非常细密。

五、具体实施方式

实施例一：

本发明的微晶软磁粉材料成分的重量百分含量为：4.5％Al，7％Si，0.1％Cu，0.1％Zr，0.5％B，0.05％Pr，0.05％La，0.01％P，其余为Fe。