[发明专利]具有更高复数磁导率的钕铁氮高频软磁材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁氮高频软磁材料的制备方法和由这种材料制备复合材料的方法，确切讲是一种更高复数磁导率的钕铁氮高频软磁材料的制备方法。

背景技术

现有技术中的高频软磁材料多为铁氧体材料，如中国发明专利01120531.8所公开的内容。现有技术中也有采用稀土铁基软磁金属玻璃的，如中发明专利02104348.5所公开的内容；中国发明专利99124006.5公开了在Fe-Co-Ni合金系内，选择α-γ相界线附近的化学成分，并添加适量合金元素Nb和稀土，真空冶炼、浇铸成型后采用两次热处理的方法，得到以α相为主晶相，并含适量γ相的双铁磁性相软磁合金；中国发明专利99801411.7公开了一种软磁铁-镍-合金，其具有35至65重量％的镍和一种或多种稀土金属铈、镧、镨、钕以及熔化条件下的夹杂，其中，稀土金属的总量是0.003至0.05重量％；中国发明专利98103995.2公开的电磁屏蔽和磁屏蔽用的软磁合金粉末的基本组成(重量％)是：Cr：0.5～20％，Si：0.001～0.5％，Al：0.01～20％，余量是Fe和不可避免的杂质，其制备方法是在磨碎机中扁平化，以30重量％以上的含量添加在基体材料中，含量最好尽可能地高，并处理形成片和模制品；中国发明专利申请200710047207.4公开一种制备高频用含氧软磁薄带的方法，其特征在于，包括如下步骤：A.采用中频感应加热法制备Fe_xM_yB_mO_n母合金，其中M选自Zr、Nb、Ti、V、Cr中的一种，55≤x≤65，10≤y≤20，5≤m≤10，10≤n≤30；B.将母合金切割成块状，封装入套有石英玻璃管的氧化锆坩埚内，进行真空处理；C.使用中频感应加热石英管中的母合金，待合金熔融完全后，向石英管中通入氩气，采用单辊熔体旋冷的方法喷制Fe_xM_yB_mO_n薄带；D.对薄带进行去应力退火处理；中国发明专利申请200710156841.1公开的软磁磁粉及其制造方法，包括：由Fe基、Fe-Si基、Fe-B基、Fe-Si-B基、Fe-Al-B基中的一种或多种构成的主相和镶嵌于主相中的由Fe、C、Cu、Nb、Zr、Hf中的一种或多种构成的非晶相组成的纳米晶粉末。

近年来，由于科学技术的进步和信息产业的高速发展，计算机，手机，和网络等设备(系统)已广泛应用于信息的产生、传输、接收、存储等处理过程，而这些设备在使用时会产生电磁干扰以及电磁辐射。为了有效地减少和消除电磁干扰及电磁辐射，需要材料有较高的复数磁导率。而目前广泛使用的铁氧体材料有频带狭窄，密度大，在高频复数磁导率低等缺点。虽然金属软磁材料由于具有高的传导系数和在电磁波中容易因涡流损耗而导致高频软磁性能降低，不利于在高频得到高的复数磁导率，而且这方面的材料相对较少，特别是在现阶段可适用于1G甚至更高工作频率的软磁材料更少。

本发明的发明人曾在CHIN.PHYS.LETT.(中国物理快报)Vol.25，No.3(2008)1068“平面各向异性的Nd₂Fe₁₇N_3-δ的微波磁特性”一文中公开了Nd₂Fe₁₇N_3-δ材料的相关内容。该材料是用纯的钕与铁熔炼成合金，再将合金粉碎为微粒后在550℃进行氮化处理，经氮化处理后的样品再在正己烷中进行球磨得到的。所得材料有高的磁导率以及宽的共振频率，较高的复数磁导率，其共振频率约为2G。

发明内容

本发明在于提供一种可制备出具有比现有的钕铁氮材料更高频率，如在高于2GHz频率下仍能保持高的磁导率以及宽的共振频率，同时可实现大范围频段内的电磁屏蔽和降低信号噪声的高频软磁性材料的工艺。本发明同时提供用这种材料制备的具有更好高频软磁特性的复合材料的制备工艺。

本发明的具有更高复数磁导率的钕铁氮高频软磁材料的制备方法是：先将含有10～30重量％的钕和70～90重量％的铁熔炼成铁基合金，然后将其粉碎成细小粉末，再将所得的细小粉末研磨至小于等于5微米的粉末，再对研磨后的粉末在250～550℃进行氮化处理，得到Nd₂Fe₁₇N_3-δ，其中0≤δ≤0.5。

本发明的具有更高复数磁导率的钕铁氮高频软磁材料的具体制备方法中在进行研磨处理时每克粉末加入0.1ml的酞酸酯偶联剂，再将研磨器皿内注满可溶解酞酸酯偶联剂的醇；本发明的氮化温度最好为480℃。