一种纳米晶软磁合金超薄带及其制备方法
_金属功能材料_2009年第16卷总目次
《金属功能材料》2009年第16卷总目次・试验研究・快淬态纳米晶Fe 2Cu 2Ta 2Si 2B 软磁金属薄带的制备胡季帆,等(1-1)…………………………………………机械合金化法制备Ni -Zr 非晶软磁合金粉末的研究张 静,等(1-4)………………………………………电磁屏蔽涂料用非晶粉末偶联处理研究冯 猛,等(1-9)………………………………………………………基于选区激光烧结(SL S )技术成形多孔金属材料的工艺研究牛爱军,等(1-13)……………………………大型钛滤板的生产工艺研究南海娟,等(1-17)…………………………………………………………………机械高能球磨法制备表面多孔金属铝练绵炎,等(1-20)………………………………………………………Ni 415+x Mn 4115-x Sn 1311(x =0,115,310)合金的结构和磁熵变研究王大伟,等(2-1)……………………………Gd 、Y 含量对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响王发立,等(2-5)………………………………………………放电等离子烧结技术制备La 017Mg 013Ni 215Co x 贮氢合金性能研究曾彩霞,等(2-10)………………………低温熔盐电化学制备CoNi Fe 磁性合金膜刘文峰,等(2-14)…………………………………………………电化学沉积法制备Co Pt 纳米线/纳米管李东栋,等(2-17)……………………………………………………Al 2O 3弥散强化铜基复合材料的制备及性能研究王东里,等(2-21)…………………………………………自生复合Cu 2Cr 合金的制备方法研究刘志平,等(2-26)………………………………………………………Ni -P 镀层磷含量对Ni 2P/TiO 2复合膜耐蚀性能的影响林万舟,等(2-29)…………………………………稀土镧对Sn 315Ag 015Cu 钎料组织性能的影响吴 敏(2-34)…………………………………………………超声在电沉积锡基碳纳米管复合材料中应用李昌明,等(2-37)………………………………………………第一性原理方法研究Cr Te 电子结构性质程唤龄,等(2-41)…………………………………………………Fe 2Cr 2Co 永磁合金的激光辐照效应研究纪楗煜,等(3-1)……………………………………………………Nd 60Fe 30M 10(M =Al ,Si ,Ga )系非晶永磁的性能与组织结构汪 洁,等(3-5)………………………………Fe 85-x Nb 618B 717Cu x (x =0,1,3)快淬态纳米晶薄带的制备与磁性张中利,等(3-9)…………………………p H 值对电沉积FeNi/Cu 复合丝巨磁阻抗性能的影响雍树军,等(3-12)……………………………………利用磁力显微镜观察铁镍合金丝的磁畴结构夏 天,等(3-16)………………………………………………Bi 2O 32MoO 3复合掺杂对高磁导率MnZn 铁氧体磁特性的影响迟煜頔,等(3-21)…………………………矿用碳钢罐道表面超声速喷涂不锈钢涂层研究沈承金,等(3-25)……………………………………………SrAl 2O 4∶Eu 2+,Dy 3+材料发光性能的影响因素的研究邱 冬,等(3-31)……………………………………不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析惠英林,等(4-1)…………………………………………………………Fe 88Zr 7B 4Co 1软磁纳米晶薄带的巨磁阻抗效应黎 伦,等(4-4)………………………………………………低硅无取向电工钢退火过程中晶粒组织变化对磁性的影响王峰涛,等(4-8)…………………………………三层电磁屏蔽复合材料结构设计蔡迎波,等(4-13)……………………………………………………………Fe 2B/Fe 3O 4纳米复合粒子的吸波性能研究李 婷,等(4-16)…………………………………………………结构弛豫对Cu 5811Zr 3519Al 6块状非晶合金弹性性能的影响李 萍,等(4-20)………………………………碳包覆坡莫合金纳米粒子磁流体制备及表征李 儒,等(4-23)………………………………………………钢包底吹氩对电热合金Cr 20Ni 35非金属夹杂物的影响王传玉,等(4-26)……………………………………共晶反应定向凝固工艺制备多孔材料气孔形成和长大机理陈文革,等(4-30)………………………………泡沫镍的宏观拉伸断裂行为刘培生,等(4-33)…………………………………………………………………NdDyFeAlCuB 合金的显微结构和磁性能的研究秦春段,等(5-1)……………………………………………陀螺电机用钐钴永磁合金稳定性研究李泽江,等(5-4) (Ⅰ)第6期 《金属功能材料》2009年第16卷总目次贮氢合金La 0165Mg 0135Ni x (x =310～315)高温电化学性能的研究春 林,等(5-8)…………………………非晶态合金填充氯化聚乙烯的电磁屏蔽性能研究曾 敏,等(5-12)…………………………………………应变率和应变历史对β-α双相铜基形状记忆合金力学行为的影响王国平,等(5-16)………………………电场激活合成Mg 2Si 的热电性能研究李柏松,等(5-19)………………………………………………………热处理对双液双金属复合铸造颚板齿尖材质的影响荣守范,等(5-22)………………………………………硅油基镝铁氧体磁流体研制及表征吴凤义,等(5-27)…………………………………………………………Cu 2018Cr 2012Zr 合金固溶时效后的组织与性能研究姜 伟,等(5-31)………………………………………Sr 4Al 14O 25∶Eu 2+,Dy 3+材料的制备及发光性能影响因素研究鲁道荣,等(5-35)……………………………FeSiBC 非晶纳米晶合金材料的腐蚀行为研究陈智慧,等(6-1)………………………………………………热机械循环训练对Fe 215Mn 24Si 28Cr 24Ni 形状记忆合金耐腐蚀性能和低温应力松弛的影响 杨 军,等(6-5)…………………………………………………………………………………………………磁性液体的等离子体制备及表面张力系数研究李艳琴,等(6-8)………………………………………………高强阻尼铝合金轧制板材的组织与性能李 伟,等(6-11)……………………………………………………热电池用导电镍带的高温硫化行为研究王 辉,等(6-15)……………………………………………………铜铅轴承材料减摩耐磨性能及其温度的影响尹延国,等(6-20)………………………………………………Zn 、Si 共掺杂纳米TiO 2的制备及其光催化性能康 华,等(6-25)……………………………………………氧化锆基固体电解质价电子结构研究石 敏,等(6-30)………………………………………………………尖晶石LiMn 2O 4材料的高温固相合成及性能表征蒙冕武,等(6-35)…………………………………………・综合述评・HDDR 各向异性NdFeB 研究进展罗 阳,等(1-24)…………………………………………………………3∶29富铁金属间磁性化合物的研究现状和趋势徐志斌,等(1-29)…………………………………………非晶、纳米晶软磁材料退火工艺研究进展周 磊,等(1-32)……………………………………………………Cu 基非晶合金的最新研究进展司 颐,等(1-37)………………………………………………………………EBSD 技术及其在取向硅钢研究中的作用孙 颖,等(1-41)…………………………………………………稀土RE 2Pt 材料的应用与研究进展徐成福,等(1-45)…………………………………………………………多主元高熵合金的研究进展郭卫凡,等(1-49)…………………………………………………………………锂离子电池正极材料LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2的研究进展陈小丽,等(1-54)……………………………………电子封装SiCp/Al 复合材料导热性能研究与进展余志华,等(1-59)…………………………………………La 2Mg 2Ni 系贮氢合金的研究进展王利伟,等(2-46)……………………………………………………………高能球磨中纳米亚稳相的合成戴乐阳,等(2-51)………………………………………………………………锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势闵文锦,等(2-55)…………………………………………………低膨胀钨酸锆(ZrW 2O 8)复合材料的研究现状王 鑫,等(2-60)………………………………………………快淬工艺制备钕铁硼纳米复合稀土永磁材料井浩宇,等(3-35)………………………………………………LiAl H 4作为储氢合金的研究现状郑雪萍,等(3-39)……………………………………………………………AB 5型稀土贮氢合金负极材料研究进展及发展趋势许 进,等(3-43)………………………………………大块非晶合金的研究历程郭金柱,等(3-49)……………………………………………………………………Mo 2Si 2B 合金的制备及性能研究现状刘应超,等(3-56)………………………………………………………泡沫钛材料国内外研究现状及展望白珍辉,等(3-62)…………………………………………………………双连通结构铝基复合材料及其应用雷 杰,等(3-67)…………………………………………………………26502T8铝合金材料耐热性能的研究进展王国军,等(3-73)…………………………………………………Ni 2Mn 2Ga 铁磁性形状记忆合金的最新研究进展边 疆,等(4-38)…………………………………………高纯铁制备技术综述孙 辉,等(4-42)…………………………………………………………………………18Ni 马氏体时效钢强化方法概述陈建刚,等(4-46)……………………………………………………………Ⅱ金属功能材料 2009年高性能高硅铝基合金研究展望安建军,等(4-50)………………………………………………………………(Ba ,Sr )TiO 3薄膜制备技术新进展单志强,等(4-53)…………………………………………………………Cu 215Ni 28Sn 合金的开发与应用现状祁红璋,等(4-57)………………………………………………………镁合金作为生物医用植入材料的研究进展余 琨,等(4-61)…………………………………………………镁基储氢合金的最新研究进展章燕青,等(5-38)………………………………………………………………储氢合金电化学性能影响因素的研究进展丰洪微,等(5-42)…………………………………………………铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展及发展前景马光耀,等(5-46)…………………………………………质子交换膜燃料电池双极板的研究现状与展望杨丽军,等(5-50)……………………………………………高磁感取向硅钢(Hi 2B )中Al 抑制剂的固溶析出行为李建军,等(5-55)……………………………………日本改善Hi 2B 硅钢性能的新举措卢凤喜,等(5-59)…………………………………………………………铝基非晶态合金研究进展尹志其,等(6-40)……………………………………………………………………FeCuNbSiB 系列纳米晶软磁合金应力敏感性的研究概况张宁娜,等(6-45)…………………………………层状LiMnO 2正极材料的新型碳热还原制备与性能表征李学良,等(6-50)…………………………………表面纳米化处理对铝、镁合金性能的影响郭卫凡(6-55)………………………………………………………金属细化方法的研究现状高晓龙,等(6-60)..............................................................................W 2WC 混杂增强铜基块状非晶复合材料的研究进展寇生中,等(6-66).............................................Al H 3张 斌,等(6-71) (Ⅲ)第6期 《金属功能材料》2009年第16卷总目次。
纳米晶软磁工艺流程
纳米晶软磁工艺流程纳米晶软磁材料是一种具有高饱和磁感应强度和低磁滞损耗的新型材料，适用于高频应用，例如电力电子、传感器、电动汽车等领域。
纳米晶软磁材料的制备过程主要包括合金制备、熔覆、热处理和最终加工。
下面将详细介绍纳米晶软磁工艺流程。
1.合金制备纳米晶软磁材料的合金一般由铁和少量的硅、钼、镍等元素组成。
合金制备的方法有物理冶金法和化学法两种。
物理冶金法主要是通过高纯度的金属材料进行熔炼、均匀化处理和锤炼、均匀化处理等步骤得到合金；化学法主要是通过化学反应获得所需元素的化合物，并通过还原反应将化合物转化为合金。
2.熔覆熔覆是将制备好的合金材料通过弧炉熔化后，在原子间形成固态扩散反应，将其覆盖在基材表面的一种工艺。
熔覆方法有多种，例如电弧熔覆、电子束熔覆、激光熔覆等。
熔覆温度一般在材料的熔点以上，使得合金材料能够与基材表面发生扩散，形成纳米晶结构。
3.热处理热处理是为了使得熔覆的合金材料进一步形成纳米晶结构而进行的加热和冷却过程。
热处理的过程包括加热到高温区、保温、冷却等步骤。
加热温度一般在材料的相变温度之上，并保持一定的保温时间，使得晶界迁移和非晶态到纳米晶转变能够充分进行。
冷却过程则是将材料从高温区迅速冷却到室温，以快速固化纳米晶结构。
4.最终加工经过热处理后的纳米晶软磁材料需要经过最终加工，以获得所需的形状和尺寸。
最常见的加工方法是焊接和切割。
焊接可以将不同件连接在一起，形成复杂的结构；切割可以将材料切割成所需的形状和尺寸。
最终加工也可以包括研磨和抛光等表面处理工艺，以获得更好的表面质量和光洁度。
总结起来，纳米晶软磁材料的工艺流程主要包括合金制备、熔覆、热处理和最终加工等步骤。
这些步骤综合起来，能够使得材料形成具有高饱和磁感应强度和低磁滞损耗的纳米晶结构，适用于高频应用。
【CN110205540A】一种抗应力的纳米晶软磁合金、合金制备方法以及铁芯的处理方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354428.9(22)申请日 2019.04.29(71)申请人 天津三环奥纳科技有限公司地址 301914 天津市蓟州区天津专用汽车产业园蓟运河大街20号(72)发明人 安海路 梁学艺 (74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限公司 12209代理人 赵熠(51)Int.Cl.C22C 38/02(2006.01)C22C 38/12(2006.01)C22C 38/16(2006.01)C22C 38/08(2006.01)C21D 1/04(2006.01)H01F 1/147(2006.01)(54)发明名称一种抗应力的纳米晶软磁合金、合金制备方法以及铁芯的处理方法(57)摘要本发明提供了一种抗应力的纳米晶软磁合金，合金包括铁、硅、硼、铌、铜和镍，各元素的原子比为：67～80:10～15:5～8:4～7:0.5～1.5:0.5～1.5。
本发明中，对各组分的选择以及含量的配比进行了优化的调整，实现了细化晶粒、优化内部结构的作用，再通过特殊热处理工艺使材料内部的磁致伸缩弹力能和热处理产生内应力与铁芯受到的外应力基本抵消，从而保证了铁芯性能的稳定。
在实际使用时，能使铁芯在受到外应力环境下使用时磁导率变化率控制正负2％以内，即使铁芯在运动环境下进行工作，受到外应力作用时仍然能保持稳定的性能，使电子元器件工作稳定。
权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 110205540 A 2019.09.06C N 110205540A权 利 要 求 书1/1页CN 110205540 A1.一种抗应力的纳米晶软磁合金，其特征在于：所述合金包括铁、硅、硼、铌、铜和镍，各元素的原子比为：67～80:10～15:5～8:4～7:0.5～1.5:0.5～1.5。
2.根据权利要求1所述的一种抗应力的纳米晶软磁合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：⑴按配比称量原料，放入真空感应炉内熔炼；⑵熔炼完成的钢水浇注成合金铸锭；⑶将步骤⑵的产物放入喷带机内进行二次熔炼，熔炼完成的钢水注入中间包，再通过中间包喷到铜辊上得到纳米晶带材。
纳米晶软磁粉末
纳米晶软磁粉末纳米晶软磁粉末是一种具有优异磁性能和微观结构特征的材料。
它由纳米级晶粒组成，具有高饱和磁化强度、低矫顽力、低损耗等特点，广泛应用于电子设备、电力传输、传感器等领域。
本文将从纳米晶软磁粉末的制备方法、微观结构特征以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、制备方法纳米晶软磁粉末的制备方法主要包括物理法和化学法两种。
1. 物理法物理法制备纳米晶软磁粉末主要有气相凝聚法和机械合金化法。
（1）气相凝聚法：该方法通过将金属材料蒸发或溅射在惰性气体环境中，使其快速凝固形成纳米级的晶粒。
常用的气相凝聚方法有溅射法、电子束蒸发法等。
（2）机械合金化法：该方法通过高能球磨或挤压等机械力作用下，使原料粉末发生塑性变形和冷焊接，形成纳米晶结构。
常用的机械合金化方法有球磨法、挤压法等。
2. 化学法化学法制备纳米晶软磁粉末主要有溶胶-凝胶法和水热法。
（1）溶胶-凝胶法：该方法通过将金属盐或金属有机化合物与溶剂混合，并加入还原剂或络合剂，在适当的温度下进行反应，形成凝胶，再通过干燥和煅烧等步骤得到纳米晶软磁粉末。
（2）水热法：该方法通过在高温高压的水环境中进行反应，利用水的溶解性、扩散性和活性，使金属离子迅速还原并形成纳米晶结构。
水热法制备的纳米晶软磁粉末具有较高的纯度和均一性。
二、微观结构特征纳米晶软磁粉末具有以下微观结构特征：1. 纳米级晶粒：纳米晶软磁粉末由直径在1-100纳米之间的纳米级晶粒组成。
这些纳米晶粒的尺寸远小于传统软磁材料中的晶粒尺寸，使得纳米晶软磁粉末具有更高的比表面积和更好的磁性能。
2. 高饱和磁化强度：纳米晶软磁粉末具有较高的饱和磁化强度，通常在1.5-2.2特斯拉之间。
这是由于纳米级晶粒具有较大的比表面积，可以容纳更多的磁畴壁。
3. 低矫顽力：纳米晶软磁粉末具有较低的矫顽力，通常在0.1-0.5安培/米之间。
这是由于纳米级晶粒中存在丰富的位错和界面缺陷，使得其易于反转磁化方向。
4. 低损耗：纳米晶软磁粉末具有较低的铁损耗，通常在0.5-10瓦特/千克之间。
纳米晶软磁工艺流程
纳米晶软磁工艺流程纳米晶软磁材料是一种新兴的磁性材料，具有优异的磁性能和高温稳定性，被广泛应用于电力变压器、电动汽车、电子设备等领域。
纳米晶软磁材料的制备过程涉及到多个关键的工艺步骤，下面将对其工艺流程进行详细的描述。
纳米晶软磁材料的制备可以采用传统的溶液法、气相沉积法、溅射法等多种方法。
其中，溶液法是制备纳米晶软磁材料的常用方法之一，特点是制备工艺简单、成本低廉。
以下将以溶液法为例，介绍纳米晶软磁材料的工艺流程。
1.材料准备：首先，需要准备细粉末状的金属原料，通常使用高纯度的金属片或粉末。
材料的选择根据需要的磁性能和应用来确定。
2.溶液配制：将所需金属原料加入溶剂中，通过搅拌和加热使其溶解均匀，形成预先制备好的金属溶液。
溶剂的选择要考虑到金属离子的溶解度和稳定性。
3.沉淀制备：将金属溶液慢慢滴加进还原剂溶液中，通过还原剂的作用使金属离子还原成金属固体。
此过程需要控制溶液的pH值和温度，以保证沉淀的形态和粒度。
4.沉淀分离：通过过滤或离心的方法将金属沉淀和溶液分离，将得到的沉淀洗涤干净，去除残余的溶液和杂质。
5.热处理：沉淀经过干燥后，需要进行热处理以形成纳米晶的晶体结构。
热处理的条件根据所需的纳米晶结构和性能确定，通常包括均匀加热和保温两个步骤。
6.粉体制备：经过热处理后，得到的纳米晶沉淀通过球磨、压制等方法制备成粉末状。
粉末的制备过程中需要加入适量的流变剂和黏结剂，以保证粉末具有良好的流动性和可压性。
7.粉体成型：将纳米晶粉末进行成型，可以采用注射成型、压制成型、热压成型等方法。
成型的目的是将纳米晶粉末压实成具有一定形状和尺寸的坯体。
8.烧结：成型后的坯体需要进行烧结以获得更高的密度和强度。
烧结过程中还要控制温度和气氛，以避免烧结过程中的氧化和晶粒长大。
9.表面处理：烧结后的样品表面可能会有一些氧化和污染物，需要进行表面处理，如抛光、喷丸等，以改善表面质量和光洁度。
10.性能测试：最后，对所制备的纳米晶软磁材料进行各项性能测试，包括磁饱和磁感应强度、磁导率、矫顽力等。
什么是纳米晶？非晶是如何制备的？
什么是纳米晶？非晶是如何制备的？
一、什幺是纳米晶？
首先要知道什幺是非晶。
金属在制备的过程中，从液态到固态是个自然冷却慢慢凝固的过程。
这个过程中原子会自行重新有规则的排列，这时形成的结构就是晶体，实际上是多晶的结构。
如果在它的凝固过程中，用一个超快的冷却速度冷却，这个时候原子在杂乱无序的状态，还来不及重新排列就会瞬间被冻结，这时候形成的结构就是非晶态。
纳米晶是在非晶态的基础上，通过特殊的热处理，让它形成晶核并长大，但要控制晶粒大小在纳米级别，不要形成完全的晶体，这时形成的结构就是纳米晶。
二、非晶是如何制备的？
非晶的制备过程原理非常简单，就是将母合金融化后，通过喷嘴包喷射在一个高速旋转的冷却辊上，瞬间冷却形成像纸一样薄薄的带子，但是整个工艺实现起来难度非常大，它有几个特点：
高温，液态合金的温度基本在1400℃~1500℃，瞬间凝固到接近室温，需要极高的冷却速度，冷却速度达到了每秒百万度的级别。
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一种纳米晶软磁合金超薄带及其制备方法
03116279.7
一、项目简介
传统的纳米晶软磁合金典型成分为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9，牌号为Finemet，虽具有优良的软磁性能，但由于合金中含昂贵的Nb，增加了材料的成本，而且原始非晶不易制备。
本发明提供了一种具有优良性能的软磁性能和较低生产成本的新型纳米晶软磁合金超薄带及其制备工艺。
超薄带由母合金经制带机制得非晶带，再经磁场热处理，进行纳米晶晶化获得。
根据合金组成的性状，称本发明的合金带为纳米晶Fe－Zr－Nb－Si－Al－Cu系软磁合金超薄带。
其厚度一般为10－30μm。
本发明的超薄带制备工艺包括熔炼母合金、喷射非晶带、等温处理，采用单锟急冷技术。
二、功能特点
本发明突破了原有纳米晶软磁合金带在合金成分上的限制，开发出了新的合金系，减少了钢水的粘度，增加了熔融合金的流动性，并很大程度上降低了材料的生产成本。
由于成分的变化，导致材料的制备工艺以及材料软磁合金带的性能发生了变化。
为扩大纳米晶Fe－Zr－Nb－Si－Al－Cu系软磁合金的应用范围及代替Finemet软磁合金打下了坚实的基础。
三、应用前景
由本发明制得的纳米晶超薄带具有优良的物理性能，由它制成的铁芯，其饱和磁通密度高，初始磁导率高，铁损比较低，可广泛用于国防工业与民用的产品，如：高精度电感器、高频开关电源用磁芯、功率变压器、脉冲变压器、程控交换机电源、通讯（ISDN、ADSL）、逆变焊机、电子整流器、各种功率变压器、脉冲变压器等等。
本发明的制备工艺还可用于开发Fe-M (Zr、Nb、V、Mo、W) -Cu- (B、Si、Al)系软磁合金，因而具有广阔的研究和市场应用前景。