[发明专利]一种具有防腐涂层的铁基软磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料制造领域，具体涉及一种具有防腐涂层的铁基软磁体的制备方法。

背景技术

当前电力电子器件向节能化、小型化和高精度化方向发展，具备高饱和磁感应强度(BS)、低损耗和高磁导率(μ)的软磁材料成为磁性材料领域研究开发的重要方向。非晶、纳米晶软磁合金由于具有上述软磁性特点，近年来逐渐成为各个相关企业和研究机构开发的热点。

纳米晶软磁合金是由单辊熔体快淬法制备成的Fe基非晶态合金，经热处理工艺，从非晶态合金中析出均匀分布的10nm左右的α-Fe晶粒制备而成。由于α-Fe相的饱和磁感应强度高达2.2T，所以α-Fe晶粒的析出，可使热处理后制得的纳米晶合金的饱和磁感应强度比热处理前获得大幅提升，矫顽力显著下降，综合软磁性能获得明显提高。但是，非晶态合金还存在明显的缺点：饱和磁感应强度不高，相比于其他高饱和磁感应强度的软磁材料，在相同的工作条件下该合金材料需要更大体积，这极大地限制了它的应用范围。

由于软磁合金易氧化，在软磁合金的使用中一般都需进行表面涂层处理。目前广泛采用的涂覆方法主要是电镀，在软磁合金电镀锌、电镀镍、电镀镍铜镍等等。然而软磁合金通常是采用粉末冶金工艺制备，因此磁体的基体与金属材料相比，疏松多孔，含有大量的微孔。电镀前处理和电镀过程中会有析氢效应，产生的氢会渗入、吸附在基体表面的微孔中，这种渗氢或吸氢的基体表面镀上一层镀层后，当覆盖镀层周围温度升高时，吸附的氢会因膨胀外溢，对镀层产生一种压力，使镀层脱离基体而凸起，形成起鼓、起泡，导致镀层失效，严重影响镀层的防腐能力。

发明内容

本发明提供一种具有防腐涂层的铁基软磁体的制备方法，采用了提高Fe基非晶软磁合金综合性能有利的多个元素Ni、Cr、Cu、Al、P和C，制备得到的铁基软磁软磁体基体，本发明在软磁合金表面电镀涂层，避免了析氢效应造成的镀层起鼓、起泡，提高软磁合金的防腐性能。

为了实现上述目的，实现上述目的，本发明提供了一种具有防腐涂层的铁基软磁体的制备方法，该铁基软磁软磁体基体主体由以下原子配比的合金制成：Fe_{100-a-b-c-d-e-f-g}C_aSi_bCu_cP_dCr_eAl_fNi_g，其中a=0.05-0.1，b=0.5-1， c=9.5-10，d=0.01-0.03，e=3-3.5, f=12-15，g=6-8；

该方法包括如下步骤：

(1)按照上述原子配比称取各元素进行配料；

(2) 将配料成分放进氮化硼坩埚中，尽量让密度大且熔点低的合金钢或合金元素放在上面，然后放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，然后用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0×10-3 Pa后充入0.04MPa的纯度为99.999%的氩气，作为保护气体。然后开始熔炼母合金，熔炼完一次后，关掉电源，待完全冷却后，继续加热熔炼，其过程连续四次，最终制备得到母合金锭；

(3)将母合金铸锭破碎为小块样品，重新熔融后采用铜模铸造制得非晶合金；

(4)将非晶合金进行退火晶化处理，将退火后的非晶合金预破碎为边长小于5mm的碎片，再通过球磨机进一步破碎成粉末，分别采用球磨机进行整形处理，去除尖锐棱角，然后进行去应力退火处理，将去应力退火处理后的各种粉末经筛子分别筛分成50-100目的粉末备用；

（5）将上述粉末置入成型设备模具型腔中，进行浮动压制成型，成型压力控制700-800Mpa，成型压制总时间为5-8s/pcs；成型设备采用的是200t液压机进行压制，在压制8-10s后不再加压，进行保压3-5s，产品再脱模，得到坯件；在氩气保护下，在低于晶化温度30-40K的温度下，等温退火1-1.5h，得到软磁体基体；

（6）将软磁体基体放入密封罐中，密封罐内部包有聚四氟乙烯涂层，密封罐顶部是密封罐盖，密封罐盖上连接抽真空管和电镀液通入管，抽真空管和电镀液通入管上都设有阀门；

软磁体基体放入密封罐后，将密封罐盖盖好，打开抽真空管上的阀门进行抽真空至真空度10^-3Pa以下，关闭抽真空管上的阀门，打开电镀液通入管上的阀门，向密封罐中通入电镀液，至软磁体基体全部浸入镀液为止，然后将软磁体基体取出立刻进行电镀；

（7）采用超声波电镀槽进行电镀，超声波电镀槽是在电镀槽底部安装超声波发生盒，电镀采用滚镀工艺：