[發明專利]一種磁導率為75的改性鐵硅硼軟磁粉芯的制備方法

有效

• 申請號: 201310454614.2
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103500644A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李維強;江志濱;紀杰;王亞娜
• 申請（專利權）人: 青島云路新能源科技有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/147;H01F1/24;B22F9/04;B22F1/02;B22F3/02
• 代理公司: 山東清泰律師事務所 37222
• 代理人: 聶磊

技術領域

本發明屬于金屬軟磁材料制造領域，具體涉及一種磁導率為75的改性鐵硅硼軟磁粉芯的制備方法。

背景技術

自1960年美國Duwez教授發明了用快淬工藝制備非晶態合金以來，由于其獨特的組織結構、高效的制備工藝、優異的材料性能和廣闊的應用前景，一直受到材料科學工作者和產業界的特別關注。非晶磁粉芯是一種新型的復合電子材料，主要用于開關電源磁芯、共模電感、高頻逆變器和零序互感器等。

目前磁粉芯產品主要有鐵硅硼磁粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、鐵鎳磁粉芯、MPP?磁粉芯。相比較而言，鐵硅鋁粉芯價廉，損耗及頻率特性較好，但是在大電流下的直流偏執能力較差，在某些領域限制了其應用；鐵鎳磁粉芯和MPP?磁粉芯電磁性能都比較好，直流偏執能力也較好，但是由于這兩種粉芯中含有貴金屬，價格高昂，使其難以廣泛得到應用；鐵硅硼磁粉芯具有高強度、高硬度、高耐蝕及較好的軟磁性能等特點，且成本低廉，近年來逐漸成為研究和應用的熱點。

但是常規的鐵硅硼磁粉芯高頻特性不良，同時噪音問題一直是難以解決并影響其使用壽命的問題。由于非晶鐵粉芯產生噪音的主要原因與其成分材料的磁致伸縮系數有關，而λs＞0是Fe-Si-B合金本身固有的特性，無法像FeSiAl的方案通過改變配比實現λs=0的情況。因此，改善噪音缺陷成為Fe-Si-B非晶磁粉芯亟待解決的重要問題。

為改善鐵硅硼磁粉芯的高頻特性，申請人提交了申請號為201310018768.7的發明專利申請《一種制備合金軟磁粉芯的方法》，通過粉末篩分和配比，磁粉芯得到了最佳物理特性和組成均勻性,并具有穩定的高頻特性，其技術方案包括如下步驟：對鐵基非晶金屬薄帶進行熱處理，使其脆化易粉碎；對所述脆化非晶金屬薄帶進行粉碎以得到非晶金屬粉末；對所述非晶金屬粉末進行篩分，然后混合成由重量含量為50~90%的通過-200~+270篩目的第一粉末和重量含量為10~50%的通過-270~+325篩目的第二粉末組成的粉末顆粒；將所述混合成的非晶金屬粉末進行鈍化和絕緣包覆處理，然后壓制成型為磁芯；對所述成型的磁芯進行退火處理，然后對磁芯表面進行噴涂絕緣處理。即該申請中合金軟磁粉芯的制備方法的步驟依次為：非晶帶材脆化處理、粉碎成粉末、篩分和配比、鈍化處理和絕緣包覆、壓制成型、退火處理和噴涂，但是采用該申請中的方法制備的鐵硅硼磁粉芯存在嚴重的噪音缺陷。

發明內容

???為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種磁導率為75的改性鐵硅硼軟磁粉芯的制備方法，改善鐵硅硼軟磁粉芯的噪音缺陷，并提高其高頻特性。

????本發明提供的技術方案為，一種磁導率為75的改性鐵硅硼軟磁粉芯的制備方法，包括如下步驟，

步驟一，脆化處理：對鐵硅硼非晶金屬薄帶進行熱處理，使其脆化易粉碎；

步驟二，粉碎：對所述脆化非晶金屬薄帶進行粉碎以得到非晶金屬粉末；

步驟三，篩分和配比：對所述非晶金屬粉末進行篩分，然后混合成由重量含量為15%~20%的通過-170~+200篩目的第一粉末、重量含量為45%~50%的通過-200~+270篩目的第二粉末、重量含量為25%~30%的通過-270~+325篩目的第三粉末和重量含量為5%~10%的通過-325~+400篩目的第四粉末組成的粉末顆粒；

步驟四，鈍化處理和絕緣包覆：將上述混合的粉末顆粒采用鈍化劑進行鈍化，然后加入絕緣劑和粘合劑進行絕緣包覆；

步驟五，添加改性劑：向絕緣包覆后的非晶粉末顆粒中加入改性劑，所述改性劑選自Ni粉、鐵硅粉和鐵鎳粉中的一種或多種組成的混合物；

步驟六，壓制成型：將添加改性劑后的非晶粉末顆粒壓制成磁粉芯；

步驟七，退火處理和噴涂：對所述成型的磁粉芯進行退火處理，然后對磁粉芯表面進行噴涂絕緣處理。

優化的，步驟五中添加的改性劑的粒度為-500～+600篩目。

優化的，步驟五中添加的改性劑的重量含量為非晶粉末顆粒的5%~20%。

優化的，步驟五中添加的改性劑為鐵硅粉和Ni粉的混合物。

優化的，鐵硅粉和Ni粉的重量比例為1：1~2：1。

優化的，步驟一中脆化處理在200~400℃下進行1~3小時。

優化的，步驟四中鈍化劑采用磷酸液，其加入量為非晶粉末顆粒質量的0.05~0.10%；絕緣劑采用低熔點玻璃粉，加入量為2~10wt%；粘結劑采用環氧樹脂，加入量為1~5wt%。

優化的，步驟六中壓制成型的壓力采用14~28t/cm²。