[發明專利]低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210482756.5
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102962465A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 柯昕
• 申請（專利權）人: 德清森騰電子科技有限公司
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22D11/06;C22C38/06;C22C38/34;C22C38/40;H01F1/147
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發明涉及磁性材料的制造方法，尤其涉及一種低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料及其制備方法。

背景技術

目前，隨著能源技術的改革，磁性材料快速發展，在這么多磁性材料中，鐵硅鋁材料因較高的磁感應強度，較低的損耗和高性價比，在中小型器件中應用廣泛，市場廣闊。但因其制粉工藝導致其損耗較大，或者性能優良但生產量較少，基本未發現大規模的生產廠家，針對磁性材料快速發展的趨勢，產品損耗低，工藝簡單，可大規模生產的制粉工藝已經是迫切需求。

為此，申請人申請的中國發明專利申請（申請號：201110404623.1申請日：2011-12-08）公開了磁導率μ=26的低損耗鐵硅鋁合金軟磁材料，該鐵硅鋁合金軟磁材料由鐵硅鋁粉末經過表面處理、壓制成型和熱處理制得，鐵硅鋁粉末中Si的重量含量為8.5％～10％，Al的重量含量為5%～6%，Ni的重量含量為0.5%-1%，Cr的重量含量為0.5%-1%，余量為Fe。該專利通過添加Ni和Cr元素，保持了良好的電感量，較高的品質因數的同時，提高了飽和磁感應強度；提高了直流偏置能力，并且降低了損耗值。

但是，在鐵硅鋁合金粉末的制作工藝中，發明人發現氧含量對于鐵硅鋁粉末的影響較大，產品的氧含量越低，產品性能越好。而傳統霧化工藝中，水霧化含氧量高，損耗大，很難滿足客戶的需求；氣霧化工藝價格成本高，不適合大規模生產，產品沒有競爭力；而一般的通過鑄錠進行合金破碎的方式，由于合金塊狀大。破碎時間較長，導致熱量大，與空氣接觸時間長，使得含氧量提高，影響了產品的性能。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的一個目的是提供一種低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料，該鐵硅鋁軟磁材料大大降低了粉末的氧含量，降低了產品晶粒粒度，從而降低鐵硅鋁產品的損耗，提升了產品性能。本發明的另外一個目的是提供一種低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料的制備方法。

為了實現上述的第一個目的，本發明采用了以下的技術方案：

低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料，該軟磁材料的制備方法包括以下的步驟：

1）鐵硅鋁粉末制粉，采用甩帶機高速冷卻方法制帶，冷卻速度在10⁴~10⁶℃/秒；并通過氣氛保護的機械破碎，制成扁平狀鐵硅鋁粉末；

2）將制得的鐵硅鋁粉末焙炒至溫度達到80℃～120℃時加入磷酸稀釋液進行表面處理，磷酸的重量為鐵硅合金粉末重量的2.3%～2.8%，再繼續焙炒至干燥；

2）對鐵硅鋁合金軟磁粉末壓制成型：壓強為15～26噸/cm²；

3）通過熱處理，向熱處理爐內通入氫氣或者氮氣，溫度控制在600℃～900℃之間，進行熱處理的時間為60～150分鐘；

4）采用環氧樹脂油漆涂覆在軟磁材料的表面。

作為優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中Si的重量含量為9％～10％，Al的重量含量為5%-6%。

作為再優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中還包括0.5%-1%重量含量的Cr。

作為再優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中還包括0.5%-1%重量含量的Ni。

為了實現上述的第二個目的，本發明采用了以下的技術方案：

低磁導率、低功耗的鐵硅鋁軟磁材料的制備方法，該方法包括以下的步驟：

1）鐵硅鋁粉末制粉，采用甩帶機高速冷卻方法制帶，冷卻速度在10⁴～10⁶℃/秒；并通過氣氛保護的機械破碎，制成扁平狀鐵硅鋁粉末；

2）將制得的鐵硅鋁粉末焙炒至溫度達到80℃～120℃時加入磷酸稀釋液進行表面處理，磷酸的重量為鐵硅合金粉末重量的2.3%～2.8%，再繼續焙炒至干燥；

2）對鐵硅鋁合金軟磁粉末壓制成型：壓強為15～26噸/cm²；

3）通過熱處理，向熱處理爐內通入氫氣或者氮氣，溫度控制在600℃～900℃之間，進行熱處理的時間為60～150分鐘；

4）采用環氧樹脂油漆涂覆在軟磁材料的表面。

作為優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中Si的重量含量為9％～10％，Al的重量含量為5%-6%。

作為再優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中還包括0.5%-1%重量含量的Cr。配方中加入Cr這種強還原性元素控制熔煉過程中的氧化問題。

作為再優選，所述的鐵硅鋁粉末材料中還包括0.5%-1%重量含量的Ni。