[發明專利]一種類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法

有效

• 申請號: 201610228520.7
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105710378B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 賀會軍;盛艷偉;趙新明;趙文東;朱學新;張金輝;尤林;劉建;劉英杰
• 申請（專利權）人: 北京康普錫威科技有限公司
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22F1/00;H01F1/147
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發明涉及一種類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法，屬于粉末制備技術領域。該方法將金屬軟磁合金的原料按照重量比進行稱重配料，采用中頻感應熔煉，然后通過薄帶連鑄工藝將熔融合金制備成合金鑄帶；將合金鑄帶放入破碎裝置中，在惰性氣體保護條件下破碎成顆粒粉末；將破碎粉末放入整形處理裝置進行整形處理，得到規則形狀類球形粉末，并將粉末進行退火熱處理，經篩分收集制成微細粉末。該方法不僅顯著提高合金粉末成分的均勻性，同時制得的類球形單晶顆粒粉末有利于粉末的包覆絕緣和壓制成型，可顯著提高軟磁粉芯壓絕緣層的均勻程度，壓制成型后的機械強度，且大幅度地降低壓粉成型過程中絕緣層破損的幾率，進而大幅拓展軟磁粉芯的使用領域。

技術領域

本發明涉及一種類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法，屬于金屬及合金粉末制備技術領域。

背景技術

金屬磁粉芯是軟磁材料重要的組成部分，具有磁電轉換和儲能濾波的特殊功能而被廣泛應用在各種電路設計中。近年來隨著科技的進步，對環保、節能要求的提高以及新能源的發展與應用，以及當今電子信息技術“高頻率、小型化、高精度、低耗能”要求的發展趨勢，具有高磁導率、低損耗、高直流偏置的金屬磁粉芯產品的開發具有巨大的應用空間。

目前，制造金屬軟磁合金粉末廣泛采用氣霧化法和機械破碎法。氣霧化法制備的粉末形貌呈球形，易于絕緣包覆，具有良好的綜合磁性能。但氣霧化法生產效率低，成本高，應用范圍受到限制；機械破碎方法采用合金熔煉、鑄錠和破碎工藝制備粉末，該方法工藝簡單，制備的粉體生產成本低。但合金粉末存在組成成分波動大、合金鑄錠偏析現象嚴重、制備的粉末氧含量高、顆粒形貌難以控制并有明顯的鋒利尖角，在粉末絕緣包覆過程中不易均勻包覆，且壓制粉芯時尖角容易刺破絕緣包覆層，增大粉芯損耗。

薄帶連鑄技術(strip casting)將熔融合金溶液通過導流槽澆注到旋轉銅輥上，快冷形成合金厚帶。該方法通過控制合金熔煉溫度、澆注流量及銅輥轉速來實現合金帶材的制備。該方法制備的合金帶材具有成分和組織均勻，無成分偏析、生產效率高等優點，目前已成為生產金屬及合金粉末的重要方法之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法，并應用于高磁導率、低損耗、高直流偏置性能軟磁粉芯。本方法工藝簡單、生產效率高、生產成本低，可有效實現軟磁粉末的整形處理。此外，制備的合金粉末成分均勻無偏析、氧含量低、粉末內部為單晶組織、類球形粉末形貌易于絕緣包覆和成形處理。

本發明將薄帶連鑄技術和機械破碎技術相結合，通過薄帶連鑄法制備合金鑄帶，合金鑄帶具有成分均勻無偏析、雜質含量低、內部為近似平行排列柱狀晶等特點。采用機械破碎和粉末整形處理的方法，獲得類球形合金粉末，且具有良好的成型性和磁性能。

本發明的類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法，以原料純鐵、多晶硅、精練鋁和電解鎳為原料，采用中頻感應熔煉合金溶液，通過薄帶連鑄工藝制備合金鑄帶，并通過機械破碎、粉末整形和熱處理工藝制備類球形FeSi、FeSiAl、FeNi50和FeNiMo等合金粉末。

一種類球形金屬軟磁合金粉末的制備方法，該方法工藝步驟主要包括感應熔煉合金，薄帶連鑄，機械破碎、粉末整形處理和熱處理等制備工藝過程，具體包括以下步驟：

(1)將金屬軟磁合金的原料按照重量比進行稱重配料，將配好的金屬原料采用中頻感應熔煉，然后通過薄帶連鑄工藝將熔融合金制備成合金鑄帶；

(2)將合金鑄帶放入破碎裝置中，在惰性氣體保護條件下破碎成顆粒粉末；

(3)將破碎粉末放入整形處理裝置進行整形處理，得到規則形狀類球形粉末，并將粉末進行退火熱處理，經篩分收集制成微細粉末。

步驟(1)中，金屬軟磁合金包括鐵硅、鐵硅鋁、鐵鎳和鐵鎳鉬等合金，例如合金成分為FeSi6.5、FeSi9.5Al5.5、FeSi9.1Al5.5、FeNi50和FeNi81Mo2等。