[发明专利]一种提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法

权利要求书

1.一种提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将带材卷成外径、内径、高度分别为23*15*10mm的环形磁芯，为保证磁芯具有相同的叠片系数K，从而使环形磁芯在不同工艺条件下处理后的性能测试具有对比性，本步骤通过控制带材卷制的线速度、应力大小和磁芯的重量来实现；

步骤S2：所述环形磁芯的热处理分别在两个系统装置中进行，首先将磁芯置于热处理管式炉中进行晶化退火处理，析出ɑ-Fe(Si)纳米晶相；

步骤S3：然后将步骤S2中热处理晶化后的磁芯产品放置于强磁场热处理炉进行横向磁场热处理，使磁芯在施加磁场的方向上感生磁各向异性，从而改善磁芯高频下的磁性能；

步骤S4：将经过上述步骤处理后的磁芯样品利用精密磁性元件分析仪测量其在1kHz-200kHz范围下的单砸电感量并通过公式换算为有效磁导率；再利用软磁交流测试装置测量磁芯样品在高频下的损耗；最后利用X射线分析仪对磁芯样品的物相结构进行分析。

2.根据权利要求1所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下具体步骤：入炉温度为200℃，一次加热速度设为10℃/min，第一阶段保温温度设为510℃，保温时间为15min；二次加热加热速率1℃/min，加热至第二阶段保温温度T_a且保温60min，随后打开炉盖随炉冷却至300℃出炉空冷，第二阶段的保温温度为540℃至570℃。

3.根据权利要求1所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下具体步骤：首先，将磁芯放入磁场热处理炉内，利用机械泵抽真空，待热处理炉内气压的真空计数机显示在0.1MPa以下时，往炉内注入高纯N₂，如此反复2至3次，确保炉内空气含量尽可能低；接着，设定热处理工艺曲线，一次升温速率设为4℃/min，第一阶段保温温度为400℃，第一阶段保温时间为40min，二次升温速率设为2℃/min，第二阶段保温时间为440℃至520℃，第二阶段保温时间180min，随后随炉冷却至200℃出炉；施加磁场从第二阶段保温开始前10分钟内施加，其磁场大小为800Gs，磁场方向与磁芯带材的横向平行，直至第二阶段的保温时间结束且在随炉冷却至300℃后才逐渐退去磁场。

4.根据权利要求1所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，每个所述环形磁芯的重量控制在14.75±0.05g范围之内,叠片系数控制为84±0.5范围之内。

5.根据权利要求1所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，所述热处理管式炉采用诺巴迪NDB-O1200型热处理管式炉。

6.根据权利要求2所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，所述步骤S2的第二阶段保温温度设为550℃。

7.根据权利要求2所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，为防止磁芯氧化，所述步骤S2的磁芯在退火过程中通入N₂保护。

8.根据权利要求3所述的提高铁基纳米晶高频磁性能的磁场热处理方法，其特征在于，所述步骤S3中的第二阶段的保温温度设为480℃。