[发明专利]一种非晶纳米晶带材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非晶纳米晶带材及其制备方法，涉及非晶纳米晶材料技术领域。本发明非晶纳米晶带材的组成成分包括硅、硼、铌铁、铜、镍、铁、硅钙粉、氧化钙、二氧化硅和杂质；非晶纳米晶带材的制备方法如下：按配方进行配料，混合均匀后得到混合料，将混合料进行熔炼和打渣，得到合金液，将合金液进行喷带处理，得到非晶纳米晶带材。本发明在制备非晶纳米晶带材时加入了硅钙粉、氧化钙和二氧化硅，使熔炼后的合金液可以直接进行喷带处理形成带材，带材的成材率高，省去了将原材料熔炼成母合金化、合金冷却和再次熔化等工艺，能显著提高生产效率和降低生产成本，解决了现有制备方法因工艺流程繁琐复杂而导致生产成本高和制备效率低的问题。

技术领域

本发明涉及非晶纳米晶材料技术领域，尤其涉及一种非晶纳米晶带材及其制备方法。

背景技术

非晶纳米晶软磁合金材料具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性、高强韧性及耐磨耐蚀等优异特性，作为在金属软磁材料中具有较佳的性能价格比的纳米晶合金材料，可以替代硅钢、坡莫合金和铁氧体成为中高频变压器、互感器、电感元器件的理想材料。

非晶纳米晶软磁合金材料一般是由铁、硅、硼、铌和铜等成分组成，在制备非晶纳米晶软磁合金材料时，使用的铁源、硅源、硼源和铌源等原材料中基本都会含有氧和硫等有害元素，氧和硫等有害元素会增加材料的热脆性，严重降低非晶纳米晶软磁合金材料的热加工性，若直接将这些含有氧和硫等有害元素原材料融化后进行喷带处理，由于氧和硫等有害元素的存在，会使非晶纳米晶软磁合金材料在高温喷带工作时变脆，难以形成带材，导致带材的成材率(成材率是指合格产品重量与投入原料重量的百分比)较低，甚至制带不成功。因此，现有的非晶纳米晶带材通常是采用多工艺熔炼喷带制备得到，依次包括如下工艺流程：配料、装炉、1500℃熔炼、净化、除渣、浇钢、冷却合金化、取合金、装炉、1400℃融化、除渣、喷带。上述非晶纳米晶带材的制备方法需先使各种金属材料和辅助材料在熔炼炉熔炼成母材合金化，然后待合金冷却后，再将合金粉碎和放置回熔炼炉融化，以除去氧和硫等有害元素，最后进行喷带。此工艺需要进行两遍融化工艺，制备方法繁琐复杂，而且耗能费时，大大增加了电能、用水和材料的损耗，同时增加了人工成本和使制备时间大大增加。

发明内容

针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种非晶纳米晶带材的制备方法，在制备非晶纳米晶带材时，加入了硅钙粉、氧化钙和二氧化硅三种成分，使得熔炼后的合金液可以直接进行喷带处理，制得非晶纳米晶带材，省去了将原材料熔炼成母合金化、合金冷却和再次熔化等工艺，从而能显著降低生产成本和提高生产效率，解决了现有制备方法因工艺流程繁琐复杂而导致生产成本高和制备效率低的问题。

本发明的另一目的在于提出一种非晶纳米晶带材，由上述非晶纳米晶带材的制备方法制备得到。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种非晶纳米晶带材的制备方法，所述非晶纳米晶带材的组成成分包括硅、硼、铌铁、铜、镍、铁、硅钙粉、氧化钙、二氧化硅和杂质，所述杂质包括氧元素和硫元素；

所述非晶纳米晶带材的制备方法如下：按上述组成成分及其质量百分数进行配料，混合均匀后得到混合料，将混合料进行熔炼和打渣，得到合金液，将合金液进行喷带处理，得到非晶纳米晶带材。

优选的，按质量百分数计算，所述非晶纳米晶带材的组成成分如下：硅8.5％～9.3％、硼1.5％～2.0％、铌铁5％～5.6％、铜1～2％、镍0.03％～0.05％、铁79.75％～82.6％、硅钙粉0.7％、氧化钙0.3％、二氧化硅0.3％和余量的杂质。

优选的，将混合料进行熔炼和打渣的操作方法如下：将混合料加入至熔炼炉内，加热至1300～1360℃熔炼40～50分钟，再升温至1500℃，停止加热净化20～25分钟，多次静置打渣，使各成分均匀分布，得到合金液。