[发明专利]一种具有线性磁滞回线的磁芯

说明书

本发明公开了一种具有线性磁滞回线的磁芯，包括磁芯本体，磁芯本体由铁基纳米晶软磁合金制成，铁基纳米晶软磁合金由以下组分按原子比组成：铁72~76份、硅12~16份、硼5.2~7.5份、铌1.5~3份、钒1~1.8份、铜0.8‑1.1份和稀有金属0.2~3份。本发明的磁芯具有线性磁滞回线，剩余磁感应强度Br小于0.02T，矫顽力小于1.5A/m，饱和磁感应强度大于1.1T，且生产出的不同磁芯的线性段磁导率可在1500~35000之间调控。

技术领域

本发明涉及磁芯技术领域，具体涉及一种具有线性磁滞回线的磁芯。

背景技术

铁基纳米晶软磁合金因为具有超高的磁导率和极低的铁芯损耗，在高精度互感器、电感和高频电源等方面得到了广泛的应用。软磁合金的磁滞回线通常是由两条不重合的曲线组成的一条闭合回线，但是在抗直流分量用互感器等领域，需要一种具有线性磁滞回线的软磁合金，此时要求剩余磁感应强度Br和矫顽力的数值都很小。

中国专利201310191327.7公布了一种恒导磁磁芯及其制造方法和用途，该合金的分子式为Fe_aM_bCu_cNb_dSn_eSi_fB_gM’_hX_i，其中M是Ni和/或Co，M’是V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，X表示C、Ge、P以及杂质。该发明公布的磁芯具有低磁导率、高抗饱和性能，其磁导率在针对交流和直流分量时具有高度可调制性，并具有线性的B-H回线，但是在该发明的[0059]条中称当M的用量小于5%时，各向异性场H_k值小，在有直流偏置时易饱和，在[0069]条中该发明公布的6个实施例和两个比较例中，Ni的含量最小为5%，且均不含V，在6个实施例中均含有Sn和Cr。此外，该发明仅要求剩磁比小于0.1，在6个实施例中剩磁比最小值为1.2%，由此换算出的剩余磁感应强度Br的值为0.015T，此时的矫顽力为7.3A/m，两个数值都有点偏大。

中国专利201410771750.9公布了一种铁基恒导磁纳米晶磁芯及其制备方法，所述铁基合金的分子式为Fe_aCu_bNb_cSi_dB_eM_fX_g，其中M是元素V、Ti、Mn、Cr、Mo中的至少一种，该发明公布了可以通过调整热处理过程中张力的大小以及温度值等工艺参数，获得具有恒导磁性能，并且磁导率在直流及交流时高度可调的磁芯，但是该发明的成分组成中没有涉及到Ni和Co两种元素，在[0069]条中编号1~4的实施例的剩磁比为0.42%，由此换算出的剩余磁感应强度Br的值为0.005T，该数值已经很小，但此时的矫顽力高达15.29A/m，数值相当大，而且此时的磁滞回线在线性段两端出现了明显的不重合现象。

中国专利20140376525.5公布了一种恒磁导率、高饱和磁感应强度、磁导率变化率在1%以内的纳米晶软磁合金及其制备方法，其公布的磁导率恒定为20000，饱和磁感应强度为1.3T，但是该发明没有对磁滞回线进行任何描述，亦未公布磁滞回线图。此外，在公布的所有实施例中，铁和硼等成分变化很大，但所有例子的磁导率都恒定为20000，变化率在1%以内，其科学性和工程可借鉴性还有待论证。

中国专利201210536089.4公布了一种抗直流分量互感器用恒导磁铁芯材料及制备方法，该发明制备的非晶恒导磁铁芯，具有较低的剩磁和矫顽力，并且具有高的饱和磁感应强度，但是该发明没有对磁滞回线进行任何描述，亦未公布磁滞回线图，此外，该发明铁芯涉及的是非晶态合金，而不是纳米晶合金。