本发明涉及耐高温的磁性材料,属于功能材料领域。
背景技术:
随着科技的发展,磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中,有着日益广泛的应用。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
其中,软磁材料常被用作生产高频变压器、扼流圈和磁头等具有软磁特性的产品。现有的软磁材料主要是采用铁氧材料为基质来制备,该类材料具有电阻率高、高频涡流损耗小等优点。但是,由于材料的饱和磁感应强度偏低,温度特性差,其居里温度为450℃左右,在高温条件下,材料的性能急剧下降甚至磁性消失,因此,这类材料不适用于高温下使用。
针对以上缺陷,本领域科研人员做了大量的研究。目前,常用的一种方法是在合金中添加co元素,利用α-feco来改变材料的高温磁特性,使其在较高的温度下依旧具有较好的磁性。
比如,申请号为200410029900.5的发明专利公开了一种可在高温下使用的高温非晶、微晶软磁合金材料,以fecomsib为基材,该合金采用了10~60%的co元素,在高温下具有很高的高温软磁特性。
申请号为201611077360.7的发明专利公开了一种磁性合金粉末材料,以fecomsibti为基材,该合金采用了20~25%的co,具有较好的高温特性和储磁特性,是用于制作磁头的优选磁材料。
以上专利均是通过添加co来提高高温下的软磁特性。但是,由于金属co在我国属于紧缺资源,大量依赖于进口,因此,co价格较高,在合金中添加大量的金属co含量,无疑会大量增加制备成本,使得该合金无法应用于工业化大生产。
因此,亟需一种成本较低的耐高温的磁性合金材料。
技术实现要素:
针对以上缺陷,本发明解决的技术问题是提供一种低成本的磁性材料,该材料在高温条件下依旧具有较好的磁性。
本发明磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:5~15at%;nb:1~5at%;co:1~5at%;si:9~15at%;b:11~13at%;v:0.5~1at%;cu:1~5at%;其余为铁。
优选的,由以下原子百分比的组分组成:nd:7~11at%;nb:2~4at%;co:2~4at%;si:11~14at%;b:11~13at%;v:0.6~0.8at%;cu:2~3at%;其余为铁。
作为优选方案,由以下原子百分比的组分组成:nd:8at%;nb:3at%;co:3at%;si:13at%;b:12at%;v:0.7at%;cu:2.3at%;其余为铁。
本发明磁性材料,加入了少量的nd和nb,在大量降低co用量的同时,保证了材料具有高的居里温度,在高温条件下使用也具有较高的磁导率,降低了磁性材料的成本,使其能够用于工业化大生产。
具体实施方式
本发明磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:5~15at%;nb:1~5at%;co:1~5at%;si:9~15at%;b:11~13at%;v:0.5~1at%;cu:1~5at%;其余为铁。
优选的,由以下原子百分比的组分组成:nd:7~11at%;nb:2~4at%;co:2~4at%;si:11~14at%;b:11~13at%;v:0.6~0.8at%;cu:2~3at%;其余为铁。
作为优选方案,由以下原子百分比的组分组成:nd:8at%;nb:3at%;co:3at%;si:13at%;b:12at%;v:0.7at%;cu:2.3at%;其余为铁。
本发明的磁性材料,可采用常规冶炼方法制备得到,比如:采用真空感应炉进行熔炼。在冶炼时,将原料配制后加入真空感应炉,在氩气保护下进行真空熔炼后,经过充分的搅拌,浇铸,即得合金材料。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:5at%;nb:5at%;co:5at%;si:9at%;b:11at%;v:0.5at%;cu:5at%;其余为铁。
该材料具有较高的居里温度,在高温条件下(600℃)也具有较高的磁导率。
实施例2
磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:15at%;nb:1at%;co:1at%;si:15at%;b:13at%;v:1at%;cu:1at%;其余为铁。
该材料具有较高的居里温度,在高温条件下(600℃)也具有较高的磁导率。
实施例3
磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:8at%;nb:3at%;co:3at%;si:13at%;b:12at%;v:0.7at%;cu:2.3at%;其余为铁。
该材料具有较高的居里温度,在高温条件下(600℃)也具有较高的磁导率。
实施例4
磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:7at%;nb:4at%;co:4at%;si:14at%;b:11at%;v:0.6at%;cu:3at%;其余为铁。
该材料具有较高的居里温度,在高温条件下(600℃)也具有较高的磁导率。
实施例5
磁性材料,由以下原子百分比的组分组成:nd:11at%;nb:2at%;co:2at%;si:11at%;b:13at%;v:0.8at%;cu:2at%;其余为铁。
该材料具有较高的居里温度,在高温条件下(600℃)也具有较高的磁导率。