[發明專利]一種鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法

有效

• 申請號: 201610058516.0
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105679483B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 嚴彪;嚴鵬飛;顧若冰;王鑫;樂朝陽
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F41/02;B22F3/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種磁粉芯燒結方法，尤其是涉及一種鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法，屬于金屬材料技術領域。

背景技術

傳統的鐵鋁磁粉芯燒結技術都是在鋁粉不融化下進行的(溫度不超過主要成分的熔點)，這樣制成的磁粉芯鐵鋁兩者粉末晶粒相互鍵聯，晶粒長大，在燒結過程直接影響顯微結構中的晶粒尺寸、氣孔尺寸及晶界形狀和分布，進而影響材料的性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工藝簡單的鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法，本發明方法能夠使得產品磁導率提高、電阻率下降。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法，將鐵粉與鋁粉混合，將鐵粉與鋁粉的混合粉末放入模具中，在溫度為600-700℃、壓力為120-160Mpa的情況下進行高溫加壓燒結，得到鐵鋁磁粉芯。

所述的鋁粉在鐵粉與鋁粉的混合粉末中的質量分數為3-9％。

所述的鐵粉的晶粒配比為：100～150目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的20％～25％，200～250目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的50％～55％，300～350目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的20％～25％。

所述的鋁粉的晶粒大小控制在3μm以內。

燒結時，從室溫開始加熱到600-700℃，保持每分鐘勻速上升25℃～35℃，達到600-700℃后，保持20～40分鐘。控制燒結溫度為20～40分鐘，有助于晶粒長大，出現鐵鋁相，時間太短的話，鐵鋁相不易出現。

高溫燒結后，先釋放壓力，再自然降溫，溫度降至常溫取出，即得鐵鋁磁粉芯。

本發明中，將鋁粉作為金屬粘結劑，最終形成鐵鋁化合相，提高鐵鋁磁粉芯的磁性能和通過提高電阻率來降低渦流損耗。

與現有技術相比，本發明提高了燒結的溫度，令鋁粉熔化作為金屬粘結劑與鐵粉進行壓制燒結，促進了鋁鐵反應生成了金屬間化合物；并且鋁粉部分熔化(即半固態)，即鐵鋁兩種金屬粉末在高溫高壓的作用下，表面破碎，相互黏結，最終在SEM掃描電鏡下觀察到明顯的鐵鋁化合相。正是由于這種相，導致了磁導率的提高和降低電阻率。

附圖說明

圖1為實施例1所制備鐵鋁磁粉芯的SEM圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

一種鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法，將鐵粉與鋁粉混合，使鋁粉在鐵粉與鋁粉的混合粉末中的質量分數為3％，將鐵粉與鋁粉的混合粉末放入模具中，在溫度為600℃、壓力為150Mpa的情況下進行高溫加壓燒結，得到鐵鋁磁粉芯。

本實施例所制備的鐵鋁磁粉芯SEM圖如圖1所示，從圖1可以觀察到存在明顯的鐵鋁化合相。

通過在鐵鋁磁粉芯上均勻繞制線圈來測量磁導率和電阻率。所得到磁粉芯的磁導率大約為125，比粘連磁粉芯高約20％。

實施例2

鐵鋁磁粉芯高溫燒結：將鐵粉與鋁粉混合，使鋁粉在鐵粉與鋁粉的混合粉末中的質量分數為3％，將鐵粉與鋁粉的混合粉末放入模具中，在溫度為650℃、壓力為150Mpa的情況下，通過這種高溫燒結的方法進行高溫加壓燒結，得到鐵鋁磁粉芯。

通過在鐵鋁磁粉芯上均勻繞制線圈來測量磁導率和電阻率。所得到磁粉芯的磁導率大約為120，比粘連磁粉芯高約15％。

實施例3

一種鐵鋁磁粉芯高溫燒結方法，將鐵粉與鋁粉混合，使得鋁粉在鐵粉與鋁粉的混合粉末中的質量分數為5％，將鐵粉與鋁粉的混合粉末放入模具中，從室溫開始保持每分鐘勻速上升25℃的速度，加熱到600℃，同時將壓力升至120Mpa，在600℃保持40分鐘。高溫燒結后，先釋放壓力，再自然降溫，溫度降至常溫取出，即得鐵鋁磁粉芯。

本實施例中，鐵粉的晶粒配比為：100～150目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的20％，200～250目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的55％，300～350目之間粒徑的鐵粉占鐵粉總質量的25％。鋁粉的晶粒大小控制在3μm以內。

通過在鐵鋁磁粉芯上均勻繞制線圈來測量磁導率和電阻率。本實施例所得到磁粉芯的磁導率為123.4，比粘連磁粉芯高約18.7％。

實施例4