[发明专利]一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料制备技术领域，公开了一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法，所述非晶纳米晶铁基复合软磁合金按照质量份数计，由铝16‑18份、钛13‑14份、二氧化硅10‑17份、钼8‑15份、硼5‑10份、铌3‑4份、铜2‑4份、锌1‑3份、铁6‑9份、石墨1‑2份组成。本发明提供的非晶纳米晶铁基复合软磁合金的制备方法中，通过进行熔融金属的选择，能够实现电磁感应前强度的提升，且能够实现成本的降低以及损耗的减少；利用微层共挤出技术结合交替层状结构对空气声波的反射、吸收等作用，有效地提高了材料的性能。同时，本发明的制备工艺简单，原料扩散与结合充分，性能更佳。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，尤其涉及一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法。

背景技术

目前，电流互感器是电力生产和家用电表用电能计量、保护的关键设备。电流互感器工作原理与普通变压器类似：将电网的高电压转换成低电压；大电流转换成小电流。但是，电流互感器与普通变压器的一个重要区别是它有很高的测量精度要求。

作为电流互感器的核心器件--铁芯，可选择的传统软磁材料包括：铁氧体、坡莫合金以及硅钢片。铁氧体由于它的饱和磁感应强度太低、温度特性太差，故不能满足互感器使用环境的要求；坡莫合金在现有技术中作为互感器铁芯而被采用，但是由于其昂贵的价格和较低的饱和磁感应强度，也将慢慢地成为互感器行业的历史；硅钢片是迄今为止使用最为广泛的软磁材料，其饱和磁感应强度最高，主要应用于各种低频变压器，但由于它损耗大、磁导率低，在互感器应用领域受到了极大的限制。

近年来，随着电力系统的发展，电能计量智能化尤其是远程抄表和分段计费系统的实施，使电子式电表已开始普及，电流互感器更是必不可少的。而为了保证电能计量的准确性，这就要求所使用的电流互感器必须具有高精度、低误差，也就是说，电流互感器所使用的铁芯材料应具有高的饱和磁感应强度，以保证互感器的正常运行；高的磁导率，减小漏磁通，以保证互感器比差一致性；低损耗，以保证互感器具有较小的角差。但是现有的电流互感器使用的材料的磁感应强度较差，损耗高且成本高昂，限制了使用。因此，亟需一种新的非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的电流互感器使用的材料的磁感应强度较差，损耗高且成本高昂，限制了使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金的制备方法，所述非晶纳米晶铁基复合软磁合金的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将铝片置于铝处理剂中进行浸泡处理，浸泡结束后取出，得到处理后的铝片；对钛进行提纯得到纯化后的钛，将纯化后的钛置于蒸发装置中；采用抽真空装置对蒸发装置进行抽真空处理，当真空室内的真空度达到1.0^-2-1.0^-3Pa时，关闭抽真空装置，完成抽真空处理；

步骤二，开启蒸发装置，对纯化后的钛进行加热处理；以氩气为工作气体，以氧气为反应气体，向蒸发装置内通入氩气及氧气；开启机械泵，气体状的二氧化钛由机械泵抽出，使用放有有机溶剂的容器进行收集，得到纳米二氧化钛颗粒物；

步骤三，按照质量份数分别称取二氧化硅5-9份、水8-12份、聚乙二醇1-2份、正硅酸酯3-4份，使用二氧化硅、水、聚乙二醇、正硅酸酯进行纳米二氧化硅的制备；

步骤四，将改性剂与纳米二氧化硅进行混合，于50-60℃加热1-2h，得到中间物A；将HDPE、等规PP、聚环氧丙烷溶解在质量分数为50％的乙醇溶液中，得到混合液；在混合液中加入中间物A，搅拌20-25min，得到中间物B；将中间物B置于干燥机中，设定温度为45-55℃进行30-50min干燥，得到改性纳米二氧化硅；