[发明专利]一种铁钴基软磁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种铁钴基软磁材料的制备方法。

背景技术

铁基非晶及纳米晶合金由于具有优异的软磁性能、耐腐蚀性能等而广泛应用于微电子、机械、电力工程等领域。

此类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感和钴基非晶合金的高磁导率、低铁损，因此可以代替钴基非晶合金、晶态坡莫合金和铁氧体，在高频电力电子和电子信息领域中具有广泛应用前景，可达到减少体积、降低成本的目的。

但是，众所周知，合金的非晶形成能力和耐蚀性对其成分都是相当敏感的。通常情况是，为了获得高耐蚀性的铁基大块非晶合金，必须添加大量非铁磁性元素，这将导致该合金饱和磁感应强度和居里温度的降低，甚至室温下失去铁磁性。因此，开发同时具有高耐蚀性、高饱和磁感应强度和高非晶形成能力的铁基软磁非晶合金至今仍是一个有待攻克的难题。

发明内容

本发明提供一种铁钴基软磁材料的制备方法，该方法制备的钴基磁芯具有高磁导率、高抗磁饱和高耐腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种铁钴基软磁材料的制备方法，其中该软磁材料主体使用如下原子配比的合金材料制成：Fe_{(100-a-b-c-d-e-f)}Co_aSi_bCr_cPr_dB_eTi_f，其中：a=27-35，b=2-3，c=3-5，d=1-2，e=5-6，f=4-6，该方法包括如下步骤：

（1）制备主体合金

将纯度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Cr、Pr、B和Ti，按Fe_{(100-a-b-c-d-e)}Co_aSi_bCr_cPr_dB_eTi_f合金成分以原子百分比称量并配料，镝以铁镝合金的方式加入；将电弧炉抽至真空度1-2×10^-5Pa，然后反充纯度为99.999％的Ar气至1-2大气压，加入上述原料，开启电弧炉加热合金熔点以上，然后换不同方向反复熔融4-5次，注入模具冷却为母合金锭，形成母合金；

（2）制备软磁材料主体

将母合金去除表面氧化皮，氢破后，球磨成粒径为10-15μm的合金粉末，将合金粉末模铸成预定形状的软磁材料主体生坯；

将上述软磁材料主体生坯放入真空高温电阻炉后，以10-15℃/min的升温速度升温至1250-1350℃，保温2-3h后，以5-10℃/min的降温速度等温退火至室温，得到软磁材料主体；

（3）表面处理

按将乙醇铝溶于乙二醇溶剂中，形成浓度为5-10wt%的溶液，将上述软磁材料主体浸入所述溶液中10-15min，取出后，在空气氛围中，热处理1-2h，热处理温度为650-700℃，形成致密的氧化铝保护层，自然冷却后，得到产品。

本发明制备的软磁材料，采用铁钴为主体材料以获得高导磁率，适当添加硅镨硼元素，以改善材料的抗磁饱和能力，在材料中添加Cr和Ti并在软磁材料形成氧化铝保护层以提高材料的耐腐性能。

具体实施方式

实施例一

本实施例的软磁材料使用如下原子配比的合金材料制成：Fe₅₈Co₂₇Si₂Cr₃Pr₁B₅Ti₄。

将纯度大于99.9%的原料Fe、Co、Si、Cr、Pr、B和Ti，按Fe₅₈Co₂₇Si₂Cr₃Pr₁B₅Ti₄合金成分以原子百分比称量并配料，镝以铁镝合金的方式加入；将电弧炉抽至真空度1×10^-5Pa，然后反充纯度为99.999％的Ar气至1大气压，加入上述原料，开启电弧炉加热合金熔点以上，然后换不同方向反复熔融4次，注入模具冷却为母合金锭，形成母合金。

将母合金去除表面氧化皮，氢破后，球磨成粒径为10-15μm的合金粉末，将合金粉末模铸成预定形状的软磁材料主体生坯。