[发明专利]一种恒导磁磁芯及其制造方法和用途

权利要求书

1.一种恒导磁磁芯，该磁芯由铁基软磁合金制成，其特征在于：所述合金的分子式为Fe_aM_bCu_cNb_dSn_eSi_fB_gM’_hX_i，其中M是Ni和/或Co，M’是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X表示C、Ge、P以及杂质，以原子%为单位a、b、c、d、e、f、g、h、i满足以下条件：

0＜b≤25；0.5≤c≤2；1≤d≤5；0≤e≤1；7≤f≤17；5≤g≤15；0≤h≤2；0≤i≤0.5；10≤g≤25；a=100-b-c-d-e-f-g-h-i；

该磁芯使用状态的微观组织为纳米晶，其中至少50wt.%为平均晶粒尺寸等于或小于50nm的细晶粒。

2.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：7≤b≤15；0.5≤c≤1.5；2≤d≤5；0.1≤e≤0.5；10≤f≤17；7≤g≤15；0.2≤h≤1。

3.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯由小于40μm厚度的带材卷绕而成。

4.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯的矫顽力磁场强度H_c的值小于10Am^-1。

5.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯的剩磁比小于0.1。

6.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯的相对磁导率1000<μ<20000。

7.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯为封闭的、无空气隙的环形铁芯、椭圆铁芯或矩形铁芯。

8.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯在表层喷涂一层不渗透至内部的有机粘结材料作为防护层。

9.如权利要求1所述的恒导磁磁芯，其特征在于：所述磁芯由软弹性反应粘结材料和/或软塑性不反应粘结材料固定在护盒的槽中。

10.一种如上述权利要求之一所述的恒导磁磁芯的制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：

（1）通过单辊快淬法对所述组分的合金进行合金熔体的喷制，形成非晶态合金薄带；

（2）按照需要进行带材定宽辊剪，然后进行卷绕制成一定尺寸的铁芯；

（3）对铁芯在惰性气体、氮氢混合气或真空中升温至晶化温度以上进行去应力热处理；热处理温度为500℃～600℃，热处理的总时间低于5小时，热处理时的平均升温速率为1～50℃/分，平均冷却速度为1～40℃/分；

（4）在所述热处理过程中，在保温及降温阶段沿磁芯高度的方向施加20KAm^-1以上的横向磁场，同时，在500℃～600℃的温度保持2小时以下的时间，冷却至室温出炉时关闭磁场，得到该恒导磁磁芯；

其中，该磁芯使用状态的微观组织为纳米晶，其中至少50wt.%为平均晶粒尺寸等于或小于50nm的细晶粒。

11.如权利要求10所述的恒导磁磁芯的制造方法，其特征在于：

步骤（1）中，所述合金薄带的表面粗糙度Ra小于5μm。

12.如权利要求10所述的恒导磁磁芯的制造方法，其特征在于：

步骤（2）中，所述铁芯由具有小于40μm的厚度的带材卷绕成封闭的、无空气隙的环形铁芯、椭圆铁芯或矩形铁芯。

13.如权利要求10所述的恒导磁磁芯的制造方法，其特征在于：

步骤（3）中，热处理时的平均升温速率为5～20℃/分，平均冷却速度为1～20℃/分。

14.如权利要求10所述的恒导磁磁芯的制造方法，其特征在于：

所述磁芯在表层喷涂一层作为防护层的不渗透至铁芯内部的有机粘结材料。

15.如权利要求1所述的恒导磁磁芯的用途，其特征在于：所述磁芯用于：1）检测正弦半波交流电流的电流互感器，2）具有强抗饱和能力的电流补偿扼流圈。

16.如权利要求15所述的恒导磁磁芯的用途，其特征在于：用于电流补偿扼流圈时，在300mT/100kHz条件下损耗值小于80W/kg。