一种稀土元素掺杂铁基软磁材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种稀土元素掺杂铁基软磁材料的制备方法，其中该软磁材料具备如下原子配比：Fe_{(100-a-b-c-d-e)}B_aSi_bZn_cTb_dCr_e，其中：a=8-11，b=3-5，c=7-9，d=2-3，e=0.5-1.5该方法包括如下步骤：（1）熔铸母合金，（2）制备结晶化合金带，（3）破碎制粉，（4）制坯、取向、烧结。本发明制备的软磁材料，采用适当的材料配比，并添加稀土元素Tb对材料进行改性，使得该软磁材料具有良好的导磁率和抗磁饱和能力。

主权项

一种稀土元素掺杂铁基软磁材料的制备方法，其中该软磁材料具备如下原子配比：Fe_{(100‑a‑b‑c‑d‑e)}B_aSi_bZn_cTb_dCr_e，其中：a=8‑11，b=3‑5，c=7‑9，d=2‑3，e=0.5‑1.5该方法包括如下步骤：（1）熔铸母合金将纯度大于99.5%的原料Fe、B、Si、Zn、Tb、Cr，按Fe_{(100‑a‑b‑c‑d‑e)}B_aSi_bZn_cTb_dCr_e合金成分以原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料放入熔炼炉中，抽真空至10^‑2Pa，再送电预热炉料，以排除炉料的吸附气体、水分和有机物，然后再次抽真空至10^‑3Pa以上，充入高纯氮气至炉内气压为1‑2×10⁵Pa，利用电磁场和涡流的作用使合金加热并熔化，将合金反复熔炼5‑7次以获得成分均匀的Fe_{(100‑a‑b‑c‑d‑e)}B_aSi_bZn_cTb_dCr_e母合金熔液，吹氮净化钢液，温度达到1485‑1515℃、真空度＜1Pa时起铸，盖好炉盖并密封，送入氮气保护铸坯，得到母合金铸锭；（2）制备结晶化合金带将熔炼好母合金铸锭在高纯氩气保护下经过重熔后被迅速连续地浇注至高速旋转的辊轮上，得到快速冷凝的合金薄带，辊轮转速为25‑35m/s，其中合金薄带厚度15‑20μm、宽度约10‑20mm；（3）破碎制粉合金薄带氢破得到粗粉颗粒，然后将粗粉颗粒用行星式球磨机加入质量为粗粉颗粒150‑300%的乙二醇和质量为粗粉颗粒0.5‑1%的酞酸酯偶联剂湿磨，球料比为10‑15∶1，球磨速度300‑350r/min，球磨时间设定为10‑12h，最后将样品烘干，得到合金粉末材料；（4）制坯、取向、烧结将上述合金粉末在模具中压制成预定形状，并将模具放入磁场内旋转取向，磁场大小为1‑1.5T，旋转的速度为150‑200转/分，持续约40‑60分钟后，将生坯置于管式炉中烧结，烧结温度为750‑900℃，冷却后得到产品。