[发明专利]一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法。

背景技术

软磁材料是开发最早，种类最多的一类磁性功能材料，要求具有低矫顽力，高磁导率，高饱和磁化强度和低铁损等磁性能，在电工设备和电子设备中具有广泛的应用。对纳米晶软磁材料研究始于1988年。纳米晶软磁材料是一类新型软磁材料，它是由非晶基体及分布在非晶基体上的纳米级细小晶粒组成，可以由非晶合金部分晶化得到的。

当今信息技术时代，各种高性能的电子器件的出现对软磁材料也提出了更高的要求。比如要求磁粉芯材料具有以下性能特征：高的饱和磁感应强度、宽的恒导磁特性、良好的频率特性、良好的交直流叠加特性及低的损耗特性，可在高温环境下应用，具有高居里温度，同时具有优异软磁性能的软磁材料是至关重要等。

发明内容

本发明提供一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法，该方法制备的磁性材料具有高磁导率高、高磁饱和强度高、耐高温等特点。

为了实现上述目的，本发明提供一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法，其中该软磁材料使用如下原子配比的合金材料制成：Fe_{(100-a-b-c-d-e)}Co_aSi_bMn_cLa_dB_e，其中：a=25-35，b=2-3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5-8，该方法包括如下步骤：

（1）熔铸母合金

将纯度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Mn、La、B，按Fe_{(100-a-b-c-d-e)}Co_aSi_bMn_cLa_dB_e合金成分以原子百分比称量并配料，将称好的Fe、Co放入感应加热熔炉中，抽真空至10^-4Pa以上，充入高纯氩气至炉内气压为1-2×10⁵Pa，通电加热，将Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反复熔炼4-6次以获得母合金熔液，在氩气保护下铸坯，得到母合金铸锭；

（2）制备非合金带

并将母合金锭熔炼到1250-1300℃，并采用单辊法以35-40m/s的辊速制备出的宽20-30mm、厚度在15-20μm的非晶薄带；

（3）热处理

将非晶薄带装入热处理炉中，在真空低于1.0×10^-3或惰性气体氛围中，在650-700℃保温50-70分钟，最后淬火冷却；

（4）制备软磁材料成品

将热处理后的非晶薄带氢破后球磨至粒径为10-15μm的软磁颗粒，然后置于搅拌机中，加入浓度为10-15%的PVA溶液，PVA溶液的质量为所述软磁颗粒的2-3倍，搅拌，进行喷雾干燥，将干燥好的粉料在1100-1250℃的温度下预烧3-4h，得到预烧料，用压机将颗粒料压制为生坯，以10-15℃∕min的速度升温至1200-1250℃ ，在10-15%的氧分压下保温烧结8-10h，得到产品。

本发明制备的软磁材料，采用铁钴为主体材料，适当添加硅锰硼元素，并添加稀土元素La对材料进行改性，以提高磁通饱和密度、导磁率以及材料的居里点。

具体实施方式

实施例一

本实施例的软磁材料使用如下原子配比的合金材料制成：Fe₆₃Co₂₅Si₂Mn_2.5La_2.5B₅，其中：a=25-35，b=2-3，c=2.5-4，d=2.5-3.5，e=5-8。

将纯度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Mn、La、B，按Fe_{(100-a-b-c-d-e)}Co_aSi_bMn_cLa_dB_e合金成分以原子百分比称量并配料，将称好的Fe、Co放入感应加热熔炉中，抽真空至10^-4Pa以上，充入高纯氩气至炉内气压为1×10⁵Pa，通电加热，将Fe和Co融化后，依次加入Mn、La、Si和B，反复熔炼4次以获得母合金熔液，在氩气保护下铸坯，得到母合金铸锭。