[发明专利]一种低损耗Fe基纳米晶磁粉芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，尤其涉及一种低损耗Fe基纳米晶磁粉芯及其制备方法。

背景技术

软磁粉芯在电子信息、电工及中高频领域有着广泛的应用。随着电子工业的发展，对于电子产品微型化的要求越来越高。近几十年来,为了满足电子工业的发展，各国研究人员采用不同方法制备了各种具有不同磁性能的软磁粉芯，这些磁粉芯广泛应用于滤波器、调频扼流圈及开关电源中。

1921年，美国西屋公司的Arnold和G.W.Elmen等首次将电解铁粉压制成磁粉芯，他们将这种磁粉芯主要用作电话线路中的负载电感，两年后，他们又研制出高磁导率坡莫合金，并于1927年把其制成了磁粉芯，因其具有良好的优点，很快被产业化，到1950年代已被广泛使用。1932年，日本人增本量和山本宏发明了铁硅铝合金，由于发明地是在仙台，因此铁硅铝合金也被称为Sendust。但是，直到1980年代初，Sendust磁粉芯才成功开发并逐渐实现产业化。1940年，美国贝尔实验室的V.E.Legg和F.J.Given开发了铁镍钼合金磁粉芯，这种磁粉芯由81％镍、17％铁和2％钼组成。因含有2％左右的钼，因此磁导率和电阻率大幅提高、具有良好的时间稳定性、较小的温度系数、低损耗等优点，之后受到高度关注。上世纪六十年代的时候，美国的MK-46II鱼雷的制导和控制部分，就大量使用了该磁芯。

人们为了使电子器件以适应不同频段的工作环境，使其具有高频、低损耗、高Q值等特性，做了大量的工作。目前，在高端市场上铁镍钼合金磁粉芯占据了主要份额，但由于铁镍钼磁粉芯造价昂贵，其应用一直受到限制。近年来，Fe基纳米晶-非晶软磁粉芯因其成本较低，制备工艺简单，性能优异而备受关注，有望取代铁镍钼磁粉芯的部分用途

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低损耗Fe基纳米晶磁粉芯及其制备方法。

低损耗Fe基纳米晶磁粉芯的组成为：Fe_aSi_bB_cCu_dM_eY_f，式中M为C、P、Cr或Mn，下标a、b、c、d、e、f表示相应合金元素的原子百分比，满足以下条件：70≤a≤90,2≤b≤15,4≤c≤13,0.4≤d≤3,2≤e≤8,0<f≤5；且a+b+c+d+e+f=100。

低损耗Fe基纳米晶磁粉芯的制备方法的步骤如下：

（1）将Fe_aSi_bB_cCu_dM_eY_f非晶薄带在真空退火炉中于420℃保温1h后，对其进行机械破碎，式中M为C、P、Cr或Mn，下标a、b、c、d、e、f表示相应合金元素的原子百分比，满足以下条件：70≤a≤90,2≤b≤15,4≤c≤13,0.4≤d≤3,2≤e≤8,0<f≤5；且a+b+c+d+e+f=100；

（2）Fe_aSi_bB_cCu_dM_eY_f非晶薄带机械破碎后，置于行星式球磨机中球磨，球料比为5:1，球磨时间为4h，转速为260r/min，并加入乙醇防止氧化，干燥后经筛分得到不同颗粒度的Fe_aSi_bB_cCu_dM_eY_f磁粉；