[发明专利]一种纳米晶软磁材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶软磁材料的制备方法，其特征在于，所述方法所用的具体制备装置包括熔炼室和快淬室，所述熔炼室内设有倾转式熔炼坩埚，该坩埚可以通过转动与之相连的倾转臂实现倾倒，倾转式熔炼坩埚根据熔炼室的内部空间设置成3个或4个，并分别独立地与送料系统连接；

各倾转式熔炼坩埚下方均设有对应的储液槽，通过浇道连接下方的浇口，浇口方设有合金带材快淬冷却辊，浇口下方喷口处横截面为扁平的鸭嘴型，其宽度小于下方的快淬冷却辊宽度，浇口的纵截面呈上宽下窄的漏斗形；

快淬冷却辊通过电机实现正转或反转，其左右两侧设有输送辊道，用以输送凝固后的合金带材，该辊道上方铺设有表面光滑的输送板，下方通过托辊驱动，输送辊道前方各自设有退料托块，该退料托块可伸缩；在非晶带材制备时，开启电机使快淬冷却辊高速旋转，同时使另一侧的退料托块收回；转动倾转臂将合金液倾倒在储液槽中，并通过浇道由喷口喷射到快淬冷却辊表面，快速极冷形成非晶带，同时通过退料托块进入输送辊道送到收集区；一炉合金液浇注完成后，迅速将坩埚回正，送料系统送入新的母合金料进行熔炼；同时电机反转，使快淬冷却辊反方向高速旋转，同时一侧的退料托块收回，另一侧的退料托块伸出，转动倾转臂将另一炉合金液倾倒在储液槽中，重复上述过程，非晶带从另一侧的输送辊道运出；

所述方法具体包括如下步骤：

（1）组分设计：

合金组分以原子比计，包括Si：3.7%，B：6.8%，Nb：2.8%，Cu：1.1%，Y：6.2%，余量为Fe；按照上述配比对各组分进行称量，将配好的Fe、Nb和Y元素装入中频感应炉内进行熔炼，熔化后加入其余元素，继续熔炼并保温30分钟后冷却，得到母合金锭，将合金锭破碎后作为后续带材制备的原料；

（2）将破碎后的母合金材料通过送料系统分别送入坩埚中，进行熔炼；

（3）熔炼后，开启电机使快淬冷却辊高速旋转；转动倾转臂将合金液倾倒由喷口喷射到快淬冷却辊表面，快速极冷形成非晶带，同时通过退料托块进入输送辊道送到收集区；快淬冷却辊的转速通过控制系统控制为低速、中速和高速三个档位，具体为低速挡速度范围为340~360rpm，中速挡速度范围为400~420rpm，高速挡速度范围为480~500rpm；转速符合下述条件：，式中R为转速，单位为rpm；W为带材宽度，单位为mm；D为非晶超薄带材厚度，单位为μm；a为系数，在宽带材时取值为24.2，窄带材时取值为28.3；

（4）到达收集区的非晶带材进行抓取并剪切，随后进行等温热处理，在真空条件下，于400-550℃保温10-70分钟，取出后进行水淬或空冷，得到退火后的纳米晶软磁合金带材采用单辊快淬冷却的方法制备得到软磁材料非晶超薄带，随后剪切进行等温热处理得到退火后的纳米晶软磁合金材料。

2.根据权利要求1所述方法制备的纳米晶软磁材料，其特征在于，所述非晶超薄带宽80mm、厚20-25μm。

3.根据权利要求1所述方法制备的纳米晶软磁材料，其特征在于，所述非晶超薄带宽60mm、厚12-20μm。

4.权利要求2或3任一项所述纳米晶软磁材料在定子铁芯制造上的应用。

5.权利要求4所述定子铁芯在无线充电领域的应用。

6.权利要求4所述定子铁芯在新能源汽车领域的应用。