一种铁镍基软磁合金的制备方法

摘要

一种铁镍基软磁合金的制备方法，该铁镍基软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe_1-x-yDy_xNi_y）_1-a-b-c-d-eSi_aAl_bC_cTa_dNb_e，其中x=0.02-0.03，y=0.14-0.18，a=0.05-0.10，b=0.10-0.12，c=0.01-0.02，d=0.01-0.015，e=0.02-0.03；该方法包括如下步骤：（1）制备合金；（2）热处理；（3）制备具有涂层的软磁合金材料。本发明制备的铁镍基软磁合金，采用Dy和Ni替代部分Fe，采用的Nb可提高材料的非晶形成能力,材料中的Ta可增加非晶的热稳定性，Ta可阻止原子在高温的活动能力，保证了组织的热稳定性，Al和C有助于软磁性能提高。本发明通过采用涂层方式，调节涂层中的纳米锰锌铁氧体粉和内部铁镍基软磁合金的偶合作用，能够大幅提高软磁合金的饱和磁化强度，同时能够保持较低的矫顽力。

主权项

一种铁镍基软磁合金的制备方法，该铁镍基软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe_1‑x‑yDy_xNi_y）_{1‑a‑b‑c‑d‑e}Si_aAl_bC_cTa_dNb_e，其中x=0.02‑0.03，y=0.14‑0.18，a=0.05‑0.10，b=0.10‑0.12，c=0.01‑0.02，d=0.01‑0.015，e=0.02‑0.03；该方法包括如下步骤：（1）制备合金首先按照上述重量百分含量进行配料，所有原料的纯度均大于99.9％，其中，Dy以铁镝中间合金的方式加入，铁镝合金中Dy的重量百分比为25%；将原料分别放入高频感应熔炼炉中，抽真空至5×10^‑3Pa，充入适量氩气作为保护气体，调节电流至5‑8安培，待原料完全熔化后，再熔炼10‑20分钟，熔炼温度为1510‑1530℃，浇注冷却后得到母合金；将所述母合金放入重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1500‑1510℃；所述重熔管式坩埚放入真空感应成型炉内，其顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下2‑4mm处，所述重熔管式坩埚内放置一个可上下移动的耐火柱塞，该耐火柱塞和管式坩埚内壁的间隙为1‑2mm，所述母合金置于重熔管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮轮缘拖拽形成合金丝，其中真空成型炉转轮轮缘的旋转线速度为25‑27m/s，所得合金丝的直径为100‑200微米；（2）热处理将合金丝在热处理炉中并在高真空条件下，在420℃‑550℃下热处理30‑60min，再淬火至室温，得到热处理后的铁镍基软磁合金；（3）制备具有涂层的软磁合金材料在装有搅拌器的三口烧瓶中按比例加入正硅酸乙酯、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙醇，其摩尔比为3:2:2；在搅拌下滴入醋酸，加入量为5g/100mL，室温反应3h后，加入甲基丙烯酸甲酯和引发剂偶氮二异丁腈，加入量分别为10g/100mL和5g/100mL，然后室温下搅拌20min得到溶胶待用；然后将市售的粒度为50‑100nm的锰锌铁氧体粉和溶胶混合得到涂料，锰锌铁氧体粉和溶胶的重量比为6:0.4‑0.6；然后将上述涂料涂抹到上述热处理后的铁镍基软磁合金上，涂层厚度为3‑5微米；经15min烘烤固化，烘烤温度为130℃，得到具有涂层的铁镍基软磁合金材料。