[發明專利]一種鐵硅鋁磁粉芯的制備方法

有效

• 申請號: 201110426536.6
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102436895A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 嚴密;張念偉;林坤;陳秋宸
• 申請（專利權）人: 浙江大學;海寧天恩磁業有限公司
• 主分類號: H01F1/22
• 分類號: H01F1/22;H01F3/00;H01F41/02;B22F3/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種磁性物體的制造技術領域，具體涉及一種鐵硅鋁磁粉芯的制備方法。

背景技術

鐵硅鋁合金自在日本仙臺發明以來，已有近八十年的發展歷史。在其發展的前半個世紀里，由于制作工藝的困難，使用并不多。近年由于鎳價的飛漲以及鐵硅鋁磁粉芯的制作工藝不斷突破，使得鐵硅鋁磁粉芯的優良特性在逐步突顯：作為一種高技術電子節能新材料，鐵硅鋁磁粉芯比鐵粉芯節能(即損耗減少)達80％。因此，在目前的三種合金系列的軟磁粉芯中，鐵硅鋁磁粉芯的使用量最大，可應用的領域最廣泛，以40％以上的遞增趨勢在快速發展。

但是，鐵硅鋁磁粉芯目前價格偏貴，限制了其應用范圍，倘若能進一步改進工藝，使其制造成本大大降低，則勢必會取代部分鐵粉芯和軟磁鐵氧體，擴大其所占軟磁材料市場的比例，并使得鐵硅鋁磁粉芯在軟磁合金領域占據絕對的市場份額。

目前國際上，鐵硅鋁磁粉芯又稱為“Sendust磁粉芯”或“Koolmu磁粉芯”，我國俗稱為“FeSiAl磁粉芯”。根據磁導率的不同，鐵硅鋁磁粉芯主要分為μ＝26，60，75，90，125這五類產品，其中μ＝125的鐵硅鋁磁粉芯所占的市場份額最大，約90％。μ＝125的鐵硅鋁磁粉芯，其行業標準的指標曲線如附圖1和附圖2所示，關于功耗的測試條件通常選擇50KHz、1000Gs作為參照，從附圖1的標準曲線中可看出：鐵損P_cv＝250mW/cm³；關于直流偏磁特性的測試，從附圖2的標準曲線中可看出：Ho＝40Oe時，μ_Ho＝40/μ_Ho＝0＝50％。

專利號為ZL?200710157107.7的中國發明專利公開了一種磁導率μ＝125的鐵硅鋁磁粉芯的制造方法，包括以下步驟：a)取鐵硅鋁粉適量高速粉碎，粒度達-150～+400目的粗粉占10～50％，粒度達-400的細粉占5～90％；b)焙炒至溫度達到30～80℃時加入鈍化劑，焙炒至溫度達到200～350℃時加入硅脂，繼續焙炒至干燥；c)焙炒冷卻后加入潤滑劑；d)壓制成型，壓強：5～24噸/cm²；e)熱處理，得目標產物。該技術方案的不足之處在于：①步驟b)在鈍化處理中采用磷酸為鈍化劑，原料成本較高，且易污染環境；②步驟e)所制得的目標產物，產品性能較差；對利用該技術方案所制得的產品進行測試，發現其直流疊加特性在40Oe時，有效磁導率僅為50％(有效磁導率為磁導率μ與真空磁導率μ₀之比)，在f＝50kHz、B_m＝1000Gs時鐵損P_cv大于300mW/cm³，低于行業標準，而且產品的抗拉強度很低。

公開號為CN101090019的中國發明專利也公開了一種高磁導率FeSiAL磁粉芯的制造方法，包括如下步驟：1)采用真空感應爐冶煉FeSiAL合金扁錠；2)將上述合金扁錠經過機械破碎、在氫氣氣氛熱處理爐內退火處理，得到合金粉末；3)將上述合金粉末添加云母粉、環氧樹脂類粘接劑、硬脂酸類脫膜劑進行處理，模壓成型；4)將上述成型制品放入氮氣或氬氣保護氣氛熱處理爐中進行熱處理，得到高磁導率FeSiAL磁粉芯。該技術方案所制得的FeSiAL磁粉芯雖然性能較好，但其不足之處在于：①制得的產品粒度分布較寬，配比復雜；②熱處理后的產物抗拉強度低，所以在熱處理后通常需要進行浸漬、固化處理等，增加了生產工序，提高了生產成本，降低了生產效率。

公開號為特開平11-329821日本專利，在制備鐵硅鋁磁粉芯的過程中，雖然鈍化處理采用氧氣來替代中強酸，但其不足之處在于：①工藝難控制，難以形成均勻的膜層，降低了粘結包覆時磁粉膠與粉的結合力，導致產品抗拉強度降低，熱處理后還需要浸漬、固化處理；②使用的樹脂粘結劑，劑量較大，致使產物的磁性能偏低。

綜上所述，現有的鐵硅鋁磁粉芯制備工藝，主要存在兩類技術缺陷：①使用磷酸或鉻酐為鈍化劑，將其加入丙酮或酒精溶液中鈍化處理，產品性能較差，且易污染環境；或②燒結后要進行固化處理，增加生產工序，增大生產成本。

因此，如何提供一種低成本、高性能的鐵硅鋁磁粉芯，是本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明提供了一種鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，解決了現有技術產品性能差、制造成本高、工作效率低的技術缺陷。

本發明所采用的技術方案具體如下：

一種鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，包括如下步驟：