一种铁镍基软磁合金箔材及其制备方法和应用与流程

本申请涉及软磁合金，尤其涉及一种铁镍基软磁合金箔材及其制备方法和应用。

背景技术：

1、软磁合金是具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金。这类合金广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中，综合起来主要用于能量转换和信息处理两大方面，是国民经济中的一种重要材料。

2、在近年来，随着信息化社会移动通信系统的进化和物联网机器的普及，数字化设备被大量使用。另外，这些半导体存在emc(electro-magnetic compatibility电磁兼容性)问题，即工作频率高，容易产生电磁波噪声，而且由于低功耗，电源电压低，容易受到其他噪声的影响。另一方面，在车载机器中，随着汽车的电气化，从电动机的逆变器产生的噪音对收音机的接收状态会产生影响，也是造成控制用ecu(electronic control unit电子控制单元)错误动作的原因。并且，在自动运行中，需要通过各种传感器高速传输大量的数据，解决噪声问题的重要性将会不断增加。另外，随着移动设备的小型化，半导体的高密度封装也在推进，屏蔽特定的半导体等，要求噪声对策的低高度化和薄型化，以及向机器粘贴的容易度。

3、因此，需要一种适用于在khz至mhz甚至1ghz的高频段高灵敏度的高磁导率材料，而目前传统材料有铁氧体材料和纳米晶体材料。而在以往作为电磁波吸收体材料的烧结铁氧体中，在mhz频率下的屏蔽效果并不充分，另外，纳米晶体材料在加工过程中容易出现脆化问题，导致无法应用。现有产品用于khz至mhz的高频段高灵敏度，磁场低于10a/m的弱磁场信号系统屏蔽，但其复数相对磁导率偏低，尤其在数十mhz下的屏蔽效果较差，不满足更高频段的屏蔽要求。

技术实现思路

1、本申请提供了一种铁镍基软磁合金箔材及其制备方法和应用，以解决现有铁镍基软磁合金箔材在高频段弱磁场下屏蔽效果较差的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种铁镍基软磁合金箔材，所述合金箔材中的化学成分包括：

3、ni以及不可避免的杂质成分，所述杂质成分包括o、n、p、s以及h；其中，

4、ni的含量为70重量％～85重量％，o的含量为≤8ppm，n的含量为≤5ppm，p的含量为≤20ppm，s的含量为≤15ppm，h的含量为≤5ppm；

5、且夹杂物等级不超过ds1.0。

6、可选的，所述合金箔材的厚度为1μm～30μm。

7、第二方面，本申请提供了第一方面任一项实施例所述的合金箔材在频段为1khz～1ghz且强度为10a/m以下的磁场环境中的应用。

8、第三方面，本申请提供了一种铁镍基软磁合金箔材的制备方法，用于制备第一方面任一项实施例所述的合金箔材，所述方法包括：

9、对冷带坯进行表面修磨处理，以使所述冷带坯具有目标粗糙度，后进行探伤和开坯；

10、对开坯后的所述冷带坯进行分阶段热处理-轧制处理，并控制所述分阶段热处理-轧制处理的工艺参数，得到第一铁镍基软磁合金箔材；其中，所述分阶段热处理-轧制处理包括拉矫处理；

11、对所述第一铁镍基软磁合金箔材进行再热处理，并控制所述再热处理的工艺参数，得到铁镍基软磁合金箔材。

12、可选的，所述目标粗糙度为1.4μm～2.0μm。

13、可选的，所述对开坯后的所述冷带坯进行分阶段热处理-轧制处理，并控制所述分阶段热处理-轧制处理的工艺参数，得到第一铁镍基软磁合金箔材；其中，所述分阶段热处理-轧制处理包括拉矫处理，包括：

14、对开坯后的所述冷带坯进行第一热处理-轧制处理，并控制所述第一热处理-轧制处理的工艺参数，以使开坯后的所述冷带坯具有第一厚度，后进行拉矫；

15、对拉矫后的所述冷带坯进行第二热处理-轧制处理，并控制所述第二热处理-轧制处理的工艺参数，以使开坯后的所述冷带坯具有第二厚度，得到第一铁镍基软磁合金箔材；其中，所述第一厚度为0.4mm～0.6mm，所述第二厚度为0.001mm～0.03mm，所述拉矫的张力为32kn～48kn。

16、可选的，所述第一热处理-轧制处理的工艺参数包括：第一热处理工艺参数和第一轧制变形量；其中，第一热处理工艺参数包括：加热温度为1030℃～1100℃，保温时间为3min～5min，张力为0.9kn～1.6kn；所述第一轧制变形量为40％～60％。

17、可选的，所述第二热处理-轧制处理的工艺参数包括：第二热处理工艺参数和第二轧制变形量；其中，第二热处理工艺参数包括：加热温度为1030℃～1100℃，保温时间为3min～5min，张力为0.9kn～1.6kn；所述第二轧制变形量为≤85％。

18、可选的，所述再热处理的工艺参数包括：加热温度为720℃～750℃，保温时间为3min～5min，张力为4.2kn～6.5kn。

19、可选的，在设定氢气纯度的条件下，进行所述分阶段热处理-轧制处理中的热处理以及所述再热处理；其中，所述氢气纯度为≥99.999％。

20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本申请实施例提供的该铁镍基软磁合金箔材，通过限定杂质成分o，n，p，s，h含量及夹杂物等级，以防止夹杂物过大会导致后续箔材轧制过程中出现破裂甚至断裂而无法成形，并保证箔材顺利成形，提高合金磁性能。该铁镍基软磁合金箔材的加工性更好、尺寸精度高、表面质量好、复数相对磁导率更高，屏蔽效能更优异。并且该合金箔材在1ghz频段的复数相对磁导率可达30以上。

技术特征：

1.一种铁镍基软磁合金箔材，其特征在于，所述合金箔材中的化学成分包括：

2.根据权利要求1所述的合金箔材，其特征在于，所述合金箔材的厚度为1μm～30μm。

3.权利要求1或2所述的合金箔材在频段为1khz～1ghz且强度为10a/m以下的磁场环境中的应用。

4.一种铁镍基软磁合金箔材的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的合金箔材，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标粗糙度为1.4μm～2.0μm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对开坯后的所述冷带坯进行分阶段热处理-轧制处理，并控制所述分阶段热处理-轧制处理的工艺参数，得到第一铁镍基软磁合金箔材；其中，所述分阶段热处理-轧制处理包括拉矫处理，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一热处理-轧制处理的工艺参数包括：第一热处理工艺参数和第一轧制变形量；其中，第一热处理工艺参数包括：加热温度为1030℃～1100℃，保温时间为3min～5min，张力为0.9kn～1.6kn；所述第一轧制变形量为40％～60％。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二热处理-轧制处理的工艺参数包括：第二热处理工艺参数和第二轧制变形量；其中，第二热处理工艺参数包括：加热温度为1030℃～1100℃，保温时间为3min～5min，张力为0.9kn～1.6kn；所述第二轧制变形量为≤85％。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述再热处理的工艺参数包括：加热温度为720℃～750℃，保温时间为3min～5min，张力为4.2kn～6.5kn。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在设定氢气纯度的条件下，进行所述分阶段热处理-轧制处理中的热处理以及所述再热处理；其中，所述氢气纯度为≥99.999％。

技术总结
本申请涉及软磁合金技术领域，尤其涉及一种铁镍基软磁合金箔材及其制备方法和应用。所述合金箔材中的化学成分包括：Ni以及不可避免的杂质成分，所述杂质成分包括O、N、P、S以及H；其中，Ni的含量为70重量％～85重量％，O的含量为≤8ppm，N的含量为≤5ppm，P的含量为≤20ppm，S的含量为≤15ppm，H的含量为≤5ppm；且夹杂物等级不超过DS1.0。本申请内容解决了现有铁镍基软磁合金箔材在高频段弱磁场下的屏蔽效能较差的技术问题。

技术研发人员：李重阳,安杨,徐明舟,杨帆,薛佳宁,柳海波,黄建
受保护的技术使用者：北京北冶功能材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13