本發(fā)明涉及一種非晶合金粉末，尤其是涉及一種Co基非晶合金粉末及其制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著電子電力、通信工業(yè)的發(fā)展，電子元器件向小型化、高頻化和大電流方向發(fā)
展，而且對(duì)電子設(shè)備的電磁兼容性能的要求也越來越高，傳統(tǒng)的非晶帶材鐵芯、軟磁鐵氧體
及金屬磁粉芯等不能滿足需求，應(yīng)用受到限制。主要表現(xiàn)在：(1) 非晶帶材鐵芯在高頻工作
時(shí)感應(yīng)渦流導(dǎo)致?lián)p耗很大，限制其在高頻領(lǐng)域的應(yīng)用；(2) 軟磁鐵氧體高頻損耗低，但是飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率低，不能滿足小型化和大電流的發(fā)展需求；(3) 金屬磁粉芯存在著高頻損耗高、直流疊加特性差或者價(jià)格昂貴等問題，限制了其應(yīng)用范圍。非晶磁性粉末由于其優(yōu)異的軟磁性能，可以滿足各種電子元器件穩(wěn)定化、小型化、高頻化、大電流、高功率的需求，能極大促進(jìn)汽車、電子、航空航天領(lǐng)域等高新技術(shù)行業(yè)的發(fā)展。
由于長(zhǎng)程無序、短程有序的結(jié)構(gòu)，使非晶粉末具有很多獨(dú)特的性能。鈷基非晶合金粉末除具有優(yōu)異的磁性能，還具有耐高溫、耐燃?xì)飧g、耐磨、耐蝕等性能，在電子、涂層和硬質(zhì)合金中得到廣泛應(yīng)用。而一些特殊場(chǎng)合對(duì)粉末性能提出更高的要求。
到目前為止，非晶合金粉末的制備工藝主要有水霧法、氣霧法以及使用非晶薄帶破碎制粉的工藝。水霧法具有大的冷卻速率，可滿足制備非晶態(tài)粉末的要求。然而，在水霧化過程中，所獲得的粉末易形成氧化物，氧含量高，再者當(dāng)熔融金屬凝固時(shí)，產(chǎn)生的水蒸氣會(huì)覆蓋在熔融金屬的表面，該水蒸氣膜的存在將導(dǎo)致熔融的核心金屬冷卻強(qiáng)度降低，從而使粉末中心部分不能獲得非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的問題，影響器件性能。氣霧法由于冷卻強(qiáng)度受限，只能制備非晶形成能力強(qiáng)的非晶合金粉末，且生產(chǎn)成本高。直接破碎法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)物料的選擇性不強(qiáng)，材料利用率高，但需對(duì)非晶薄帶進(jìn)行脆化退火，很容易由于退火不均造成薄帶內(nèi)部晶化轉(zhuǎn)變的不均勻，而且在破碎后容易產(chǎn)生帶有銳角的粉末顆粒，為粉末的后續(xù)加工帶來困難。這后兩類方法都需要材料具有較強(qiáng)的非晶形成能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于上述問題，本發(fā)明提供了一種Co基非晶合金粉末及其制備工藝，該方法能夠制備非晶合金材料組元的構(gòu)成及比例選擇范圍更廣的Co基非晶態(tài)合金粉末。
本發(fā)明的Co基非晶合金粉末，具體合金成分為Co40-95 wt %，合金元素為可以與Co一起電沉積的元素，如P、Ni、Fe、Cr、Mo、W、Re等中的一種或多種元素的組合。
本發(fā)明Co基非晶合金粉末的制備工藝，包括以下步驟：
（1）金屬基板被鍍表面的預(yù)處理：金屬基板被鍍表面預(yù)先采用機(jī)械加光，再經(jīng)堿性溶液脫脂；
（2）電鍍液組成；硫酸鈷、氯化鈷或兩者的混合物0.5-3mol/L（優(yōu)選1.5-2mol/L），酸0.2-0.8mol/L、絡(luò)合劑0.5-5g/L、合金元素添加劑0.2-2mol/L、添加劑0-2g/L，水余量；
上所述合金元素添加劑中，鐵以硫酸亞鐵或氯化亞鐵（需配有還原劑）、鉻以鉻酐、鉬以鉬酸鈉、鎳以硫酸鎳或氯化鎳、鎢以鎢酸鈉、磷以亞磷酸或可溶性次磷酸鹽、Re以Re可溶鹽的形式添加；
上述酸包括硼酸、磷酸、羧酸等；
上述絡(luò)合劑包括酒石酸、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、檸檬酸鹽等；
上述添加劑為糖精、對(duì)甲苯磺酸胺等；
（3）非晶合金鍍層的制備：預(yù)處理后的金屬基板接入電鍍槽陰極，陽極采用石墨或不銹鋼，電鍍時(shí)攪拌電鍍液，電鍍電源可采用恒電位電源或脈沖電源，電極的電流密度為200-1000mA/mm2（優(yōu)選500-800mA/mm2），電解液溫度為20-60℃，滴定強(qiáng)酸溶液使Ph值不大于1；
（4）采用機(jī)械或物理的方法，如軋制壓延、噴丸、刮擦等方法使非晶合金鍍層脫落；
（5）非晶合金顆粒的球磨，將剝落的非晶顆粒在真空或惰性氣體保護(hù)條件下進(jìn)行球磨，球磨可采用球磨機(jī)、行星式球磨機(jī)等，球磨時(shí)間為2-24h，球料比為3-10:1；
（6）篩分成不同粗細(xì)的Co基非晶合金粉末。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.與氣霧法和直接破碎法相比，本工藝具有設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單，對(duì)非晶合金形成能力要求不高等特點(diǎn)；
2.與水霧法相比，粉末不會(huì)產(chǎn)生氧化和部分非晶化的問題；
3.與直接破碎法相比，由于采用PH值較小條件下沉積，致使鍍層內(nèi)產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力和較多孔隙，鍍層無需脆化退火破碎，且也不會(huì)產(chǎn)生帶有銳角的粉末顆粒；
4.相比常規(guī)電鍍而言，因?yàn)閷?duì)鍍層應(yīng)力和表面質(zhì)量沒有要求，因此可采用更大的電流密度，既提高了非晶合金鍍層的制備速度，也有利于獲得更疏松和具有更大內(nèi)應(yīng)力的非晶合金鍍層，從而更易對(duì)非晶合金鍍層進(jìn)行機(jī)械剝離；
5.本方法無需考慮對(duì)材料的非晶形成能力，可通過調(diào)整電鍍液各主要成分的濃度配比，可獲得不同構(gòu)成和比例的Co基非晶合金粉末，因此，本方法的適用性更為廣泛，可操作性更強(qiáng)，可滿足不同場(chǎng)合的性能要求。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 Co-P非晶合金粉末的制備
本實(shí)施例非晶合金粉末Co含量的92.3wt%，P含量為復(fù)合鍍層的7.7wt%。
其制備工藝，包括以下步驟：
（1）金屬基板表面的預(yù)處理：金屬基板選用45號(hào)鋼板，被鍍基板表面經(jīng)機(jī)械加工，然后在20wt%氫氧化鈉溶液清洗10min去除油脂；
（2）電鍍液組成：氯化鈷0.3mol/L，硫酸鈷2mol/L，硼酸40g/L，次磷酸鈉0.65mol/L，酒石酸0.8g/L，糖精0.4g/L，水余量；
（3）非晶合金鍍層的制備：預(yù)處理后的鍍件接入電鍍槽陰極，陽極采用石墨，攪拌電鍍液，滴定鹽酸溶液使Ph值為0.8，電極的電流密度為450mA/mm2，電鍍液溫度為60℃；
（4）非晶合金鍍層的剝離：采用軋制壓延法剝離鍍層；
（5）非晶合金顆粒的球磨，采用行星球磨機(jī)球磨，非晶合金粉末充氬氣保護(hù)，球磨5h，球料比為5:1；
（6）非晶合金粉末的篩分，采用200目和400目篩子分篩，其中大于200目粉末所占比例為36%，200-400目粉末所占比例為47%，小于400目粉末所占比例為17%。
實(shí)施例2 Co-Fe-P非晶合金粉末的制備
本實(shí)施例Co-Fe-P非晶合金粉末的制備，粉末Co含量79.6wt%，F(xiàn)e含量為13.2wt%，P含量為7.2wt%。
其制備工藝，包括以下步驟：
（1）金屬基板表面的預(yù)處理：金屬基板選用45號(hào)鋼板，被鍍基板表面經(jīng)機(jī)械加工，然后在20wt%氫氧化鈉溶液清洗10min去除油脂；
（2）電鍍液組成；氯化鈷0.2mol/L，硫酸鎳1.8mol/L，氯化亞鐵0.35mol/L，磷酸50ml/L，亞磷酸0.65mol/L，碘化鉀1g/L、酒石酸1g/L，對(duì)甲苯磺酸胺0.6g/L，水余量；
（3）非晶合金鍍層的制備：預(yù)處理后的金屬基板接入電鍍槽陰極，陽極采用石墨，機(jī)械攪拌電鍍液，電極的電流密度為650mA/mm2，滴定鹽酸溶液使Ph值為0.8，電鍍液溫度為50℃；
（4）非晶合金鍍層的剝離：采用刮擦法剝離鍍層；
（5）非晶合金顆粒的球磨，采用行星球磨機(jī)球磨，非晶合金粉末充氬氣保護(hù)球磨8h，球料比為3:1；
（6）非晶合金粉末的篩分，采用200目和400目篩子分篩，其中大于200目粉末所占比例為33%，200-400目粉末所占比例為42%，小于400目粉末所占比例25%。