坡莫合金箔的生产工艺

坡莫合金箔作为一种具有优异磁性能的精密材料，在电子通信、航空航天、医疗设备等众多高端领域发挥着不可替代的作用。其高磁导率、低矫顽力等特性，使其成为制造高性能磁性元件和电磁屏蔽材料的理想选择。而这些卓越性能的实现，离不开一套复杂且精密的生产工艺。下面，我们将对坡莫合金箔的生产工艺进行详细解读。

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一、原料准备

• 原料选择：坡莫合金箔主要成分是铁（Fe）与镍（Ni），为保障其优异性能，需采用高纯度原料。铁、镍纯度一般要达到 99.9% 以上，像生产 80Ni – 20Fe 型坡莫合金箔，镍纯度需精准控制在 99.95% 及以上，铁纯度在 99.9% 以上。同时，根据特殊性能需求，会添加钼（Mo）、铜（Cu）、铬（Cr）等微量元素，如添加 0.5%-2% 的钼，能提升合金电阻率与硬度 。

• 配料计算：依据目标合金成分，运用精确的计算方法确定各原料用量。例如生产 1J79 坡莫合金箔（镍含量 78.5%-79.5%，铁余量，含少量钼等），需依据合金质量与各元素比例，精确计算每种原料投入量，确保成分偏差极小。使用高精度电子秤进行原料称量，精度可达 ±0.001g，以保证配料准确性 。

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二、熔炼

• 熔炼方法：常采用真空感应熔炼或电弧熔炼技术。真空感应熔炼时，将原料置于真空度达 10⁻³ – 10⁻⁴Pa 的炉内，通过感应加热使原料熔化。以 80Ni – 20Fe 合金熔炼为例，炉内真空环境可有效减少氧、氮等杂质气体融入，防止形成氧化物、氮化物夹杂，从而避免对磁性能的负面影响 。

• 熔炼过程控制：精确控制熔炼温度，一般在 1500 – 1600℃，如 80Ni – 20Fe 合金熔炼温度多控制在 1550℃左右，确保原料充分熔化且成分均匀混合。熔炼时间根据合金量与炉型调整，通常为 1 – 3 小时，期间需不断搅拌，可采用电磁搅拌方式，促进成分均匀化 。

• 浇铸成型：熔炼完成后，将合金液浇铸到特定模具中制成铸锭。铸锭厚度一般在 10 – 50mm，如用于生产常规厚度坡莫合金箔的铸锭，厚度常为 20 – 30mm。浇铸过程要控制冷却速度，采用缓慢冷却方式，如冷却速度控制在 5 – 10℃/min，减少铸锭内部应力与缩孔、疏松等缺陷 。

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三、热轧

• 加热处理：将铸锭加热至 800 – 1000℃，具体温度依合金成分而定，如含钼等合金元素较多的坡莫合金，加热温度需适当提高至 900 – 1000℃，以增强材料塑性，利于后续轧制 。

• 轧制过程：采用多道次热轧，逐步减薄铸锭厚度。每道次压下量控制在 10% – 30%，如首道次压下量可设为 20% 左右，后续道次根据材料变形情况与轧制设备能力适当调整。通过多道次热轧，将铸锭厚度从初始的 10 – 50mm 减至 1 – 5mm，为冷轧提供坯料 。

• 轧制工艺优化：控制轧制速度，一般在 0.5 – 2m/s，速度过快易导致轧制力过大，引发材料开裂；速度过慢则影响生产效率。同时，调整轧辊表面粗糙度与润滑条件，采用专用轧制油润滑，降低轧制力，提高板材表面质量 。

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四、冷轧

• 冷轧目的与设备：冷轧是将热轧后的板材进一步减薄至目标箔材厚度（通常 0.01 – 0.1mm），并细化晶粒、提升材料致密度。采用高精度轧机，如二十辊轧机，能实现对箔材厚度的精确控制 。

• 多道次冷轧工艺：进行多道次冷轧，每道次压下量控制在 5% – 20%。例如，从 1mm 厚热轧板材冷轧至 0.05mm 箔材，可能需经过 10 – 15 道次轧制。随着轧制道次增加，材料加工硬化程度加深，需合理调整轧制力与速度 。

• 中间退火处理：冷轧过程中穿插中间退火，退火温度在 400 – 600℃，在真空或氢气保护气氛下进行。中间退火可消除加工应力，恢复材料塑性，如每冷轧 3 – 5 道次进行一次中间退火，为后续冷轧创造良好条件 。

• 厚度与表面质量控制：通过高精度厚度测量仪实时监测箔材厚度，控制厚度公差在 ±1μm 以内。采用先进的表面处理技术与设备，保证箔材表面光洁度，表面粗糙度 Ra≤0.1μm 。

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五、热处理

• 退火目的与作用：热处理是优化坡莫合金箔磁性能的关键环节。通过退火调整合金晶体结构，提高磁导率、降低矫顽力。例如，对于 80Ni – 20Fe 坡莫合金箔，合适的退火处理可使磁导率提高数倍 。

• 退火工艺参数：退火温度根据合金成分确定，如 80Ni – 20Fe 合金退火温度一般在 1000 – 1200℃，典型温度为 1100℃。在高纯度氢气（露点≤ – 60℃）或高真空环境中进行，防止合金氧化。冷却速率缓慢，通常为 5 – 10℃/min，部分合金在冷却至 500℃左右时需进行等温处理，优化组织 。

• 热处理对磁性能的影响：恰当的热处理能促使合金中有序相（如 Ni₃Fe）形成，减少晶体缺陷，降低磁畴壁移动阻力，大幅提升磁导率。研究表明，经优化热处理的坡莫合金箔，起始磁导率可从 50mH/m 提升至 100mH/m 以上 。

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六、表面处理

• 去除氧化层：采用酸洗或电解抛光方法去除热处理后可能产生的氧化膜。酸洗常用硝酸与氢氟酸混合溶液，控制酸洗时间与温度，确保去除氧化层的同时不腐蚀基体材料。电解抛光则通过精确控制电流密度与电解液成分，使箔材表面平整光滑 。

• 防腐蚀处理：在一些应用场景下，对坡莫合金箔进行表面镀层（如镀镍、镀铬）或钝化处理，提高耐腐蚀性。镀镍层厚度一般在 0.5 – 5μm，可采用电镀或化学镀方法；钝化处理则通过在箔材表面形成一层钝化膜，增强其在潮湿等环境中的耐腐蚀能力 。

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七、精整与分切

• 平整处理：利用精密矫直机对箔材进行平整，消除翘曲、波浪等缺陷，保证箔材平面度。矫直过程中，精确调整矫直辊压力与间距，使箔材平面度误差控制在极小范围内 。

• 分切工艺：依据客户需求，将大卷箔材分切成特定宽度的卷材或单张片材。采用高精度分切设备，分切精度控制在 ±0.1mm 以内，确保分切后的箔材尺寸精准 。

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八、总结

综上所述，坡莫合金箔的生产是一个环环相扣、对细节要求极高的过程。从原料的精心挑选到每一道工序的精准控制，都直接影响着最终产品的性能。随着科技的不断发展，对坡莫合金箔性能的要求也将日益提高，这必然推动其生产工艺持续创新与优化，以更好地满足各领域不断变化的需求，为相关产业的进步提供坚实的材料支撑。如想了解更多资讯，可登入瀚达电子官网，有专业技术人员与您详聊。