[发明专利]一种高Bs纳米晶材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高Bs纳米晶材料及其制备方法，该高Bs纳米晶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)取纳米晶带材，所述纳米晶带材的典型成分为Fe_vSi_wNb_xB_yCu_z，其中，v＝71‑76％，w＝11‑15％，x＝1.5‑3.5％，y＝7‑10％，z＝0.5‑2.5％；(2)在氮气保护的条件下对所述纳米晶带材依次进行第一次热处理和第二次热处理；(3)将第二次热处理后的纳米晶带材进行冷却，获得所述高Bs纳米晶材料。本发明的高Bs纳米晶材料的制备方法可制备获得高Bs的纳米晶带材，且具有易实现产业化应用的优点。

技术领域

本发明涉及软磁材料，特别涉及一种高Bs纳米晶材料及其制备方法。

背景技术

磁性材料是电子电力领域中一种重要的功能材料，可以实现能量的转换存储等特殊的功能，所以被广泛地应用于汽车、电子器件等行业中。其中，软磁材料因具有低矫顽力、高磁导率的特点受到广泛关注。

在纳米晶软磁材料发明之前，普遍使用的软磁材料是硅钢、坡莫合金、铁氧体等软磁材料。硅钢、Fe-Co合金虽然具有较高的饱和磁感应强度，但磁导率偏低。并且此类材料涡流损耗高，不宜在高频下应用。软磁铁氧体的材料电阻率较高，因而具有良好的低损耗特性。但是铁氧体饱和磁感应强度Bs约为0.5T，难以满足电子电力器件高功率、高频率的发展需求。相较而言，纳米晶软磁合金Fe-Si-Nb-Cu-B系列(商品名Finemet)，具有优异的综合软磁性能，且成本较低，工艺简单。在未来，有望取代硅钢，成为应用最为广泛的软磁材料。

专利CN106555047A公布了一种铁基纳米晶合金软磁薄带的热处理方法，该专利中采用三步热处理方法，即：第一阶段加热35分钟～45分钟，升温至350℃～450℃，保温35分钟～45分钟；第二阶段加热35分钟～45分钟，升温至480℃～490℃，保温35分钟～45分钟；第三阶段加热35分钟～45分钟，升温至530℃～550℃，保温110分钟～130分钟。采用这种热处理方法制备出能够具有高磁导率的纳米晶带材，磁导率高达95000～10800。专利CN107532267A公布了一种具有高饱和磁感应强度Bs的纳米晶带材，可制备出FeCuBSiAX体系纳米晶材料，其中，A选自Ni、Mn、Co、V、Cr、Ti、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W的至少一种元素，X选自Re、Y、Zn、As、In、Sn和稀土元素的至少一种。与传统纳米晶带材成分相比，通过添加和调整带材合金成分，制备出了Bs高达1.6T的纳米晶带材。专利CN104078180A中公布了一种纳米晶软磁复合材料及其制备方法，即在FeCuTMD材料体系中，采用不同的合金元素搭配，制备出了磁导率高、损耗低、高直流偏置特性的纳米晶带材。

随着电子电力器件的高频化发展趋势，对高饱和磁感应强度的纳米晶软磁材料的发展提出了迫切需求。目前，商用的纳米晶带材广泛应用于共模电感、滤波电感等器件当中，其Bs约为1.2T。常用的提高纳米晶带材的Bs途径通常需要比较复杂的退火处理步骤，或者调整合金带材成分来实现材料Bs的提升，控制步骤复杂，难以实现产业化应用。因此，亟需提供一种提高纳米晶Bs的方法，步骤简便，易实现产业化应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高Bs纳米晶材料及其制备方法，获得高饱和磁通密度的纳米晶材料且易实现产业化应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高Bs纳米晶材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)取纳米晶带材，所述纳米晶带材的典型成分为Fe_vSi_wNb_xB_yCu_z，其中，v＝71-76％，w＝11-15％，x＝1.5-3.5％，y＝7-10％，z＝0.5-2.5％；