[发明专利]一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法。该磁芯由铁基合金制成，所述铁基合金的分子式为FeaCubNbcSidBeMfXg，其中M是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X是元素C、Ge、P以及杂质中的至少一种。本发明磁芯的制备方法是将非晶合金薄带进行热处理的同时沿带材长度方向施加张应力；然后将带材卷绕制成一定尺寸的磁芯；该方法可根据不同成分和最终性能要求，通过调整热处理过程中张力的大小以及温度值等工艺参数，来调节晶化过程中带材中的磁畴结构和分布，获得具有恒导磁性能，并且磁导率在直流及交流时高度可调的磁芯。该磁芯在直流条件下采用模拟冲击法测试相对初始磁导率为50至2000。

主权项

一种铁基恒导磁纳米晶磁芯，其特征在于，所述磁芯由铁基合金制成，所述铁基合金的分子式为FeaCubNbcSidBeMfXg，其中M是元素V、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X是元素C、Ge、P以及杂质元素中的至少一种，a、b、c、d、e、f、g分别表示所述铁基合金中相应元素的原子百分比含量，且a、b、c、d、e、f、g满足以下条件：0.5≤b≤2；1≤c≤5；7≤d≤18；5≤e≤15；0≤f≤2；0≤g≤0.5；d+e≤25；a＝100‑b‑c‑d‑e‑f‑g；所述磁芯的微观组织为纳米晶，其中至少50％由平均晶粒尺寸不大于50nm细晶体颗粒组成；所述磁芯的制备方法包括如下操作步骤：步骤一，采用单辊急冷法将上述组分的铁基合金的熔体制备成淬态非晶合金薄带；所述非晶合金薄带的厚度为20‑22μm；步骤二，首先按照产品需要将步骤一得到的所述薄带进行定宽辊剪，然后将薄带材升温至第一次晶化温度以上进行热处理，同时在整个热处理的过程中沿所述薄带材长度方向施加张应力，张力热处理后冷却至室温；步骤三，按照尺寸要求，将经步骤二张力热处理后的带材卷绕成规定尺寸和形状的磁芯；所述磁芯由厚度为20‑22μm的合金带材卷绕而成；在所述步骤二中，所述热处理的温度为600℃，所述热处理的保温时间为30s；所述张应力的大小为63‑136MPa。