[發明專利]一種軟磁合金粉末的制備方法

有效

• 申請號: 201711466072.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108183011B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 陳衛紅;孫海波;王策;石小蘭
• 申請（專利權）人: 佛山市中研非晶科技股份有限公司
• 主分類號: H01F1/20
• 分類號: H01F1/20;H01F41/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 譚健洪;莫瑤江

本發明公開了一種軟磁合金粉末的制備方法，包括以下步驟：將冶煉完成的熔融合金澆灌至單輥快淬設備內；采用單輥快淬設備噴制出若干非晶合金絲；在噴制過程中，熔融合金處在恒溫條件下；采用機械破碎將非晶合金絲研磨成非晶軟磁合金粉末。本發明的非晶合金絲制備過程是利用熔融態合金在恒溫條件下，通過多排孔噴嘴進行澆鑄，利用冶煉包和噴包的聯合應用，實現了非晶絲材的連續生產，進而實現了非晶絲的大批量生產及更穩定的品質，產品成本得到了有效控制；本制備方法所制得非晶軟磁合金粉末是通過非晶合金絲研磨制得，與常見粉末制備方法的氣化法和霧化法相比，工藝簡單，規避了常規方法在非晶粉末制備中的技術問題，降低了合金粉末的制備成本。

技術領域

本發明涉及軟磁合金冶金技術領域，尤其是涉及一種軟磁合金粉末的制備方法。

背景技術

近年來，隨著電子元器件的微型化、高頻化、節能化的發展趨勢，在微電子行業，尤其是在電感器件行業，對運用磁性材料提出了更高的性能要求，其主要體現在：1、磁性材料的高飽和磁感應強度的要求，以避免在大電流條件下，磁性材料出現電感飽和的現象；2、磁性材料高阻抗和低損耗的要求，以保證在MHz級頻率下，磁性材料呈現的工作穩定性。

然而，傳統的軟磁材料難以滿足上述性能要求，其中，非晶帶材制備的鐵芯在高頻條件下，存在損耗大的問題；而鐵氧體雖然可以在高頻條件下工作，但是，其飽和磁感應強度和磁導率較低，不能滿足器件微型化需求；至于鐵硅鋁、鐵鎳粉芯等材料，雖然其損耗較低、頻率性能好，但是這些材料的生產成本高，且直流疊加特性均不理想。

與傳統軟磁材料相比，鐵基非晶軟磁合金粉末具有矯頑力低、剩磁小及損耗低的優點，且制備成本低，在電感等微電子器件制備方面得到了廣泛地應用。目前，非晶軟磁合金粉末制備方法主要有：1、采用基于對非晶帶材機械破碎和磨損方法獲得；2、采用霧化工藝制備而得。

然而，在現有工藝中，對于采用非晶帶材破碎磨損法制備非晶軟磁合金粉末，其成品的生產效率較低，且所獲得的粉末多為帶尖角的片狀，難以實現粉末間的絕緣，容易造成磁芯損耗增加；而對于采用水霧法制備非晶軟磁合金粉末，由于金屬粉末成形過程與水霧直接接觸，容易引起非晶合金粉末在使用過程的氧化，接人影響產品性能；采用氣霧法制備非晶軟磁合金粉末時，由于其冷卻速率低，非晶合金需采用大塊非晶成分，導致合金粉末制備成本高，不利于現階段產業化發展。

為此，有必要研究一種可有效地規避傳統非晶粉末制備的弊端，并且實現了非晶粉末的大批量生產的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可有效克服非晶合金粉末成型率低、易氧化和成本高等缺點，以滿足非晶合金粉末產業化發展需求的軟磁合金粉末制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種軟磁合金粉末的制備方法，特別的，包括以下步驟：

A)將冶煉完成的熔融合金澆灌至單輥快淬設備內；

B)采用單輥快淬設備噴制出若干非晶合金絲；在噴制過程中，熔融合金處在恒溫條件下；

C)采用機械破碎將非晶合金絲研磨成非晶軟磁合金粉末。

本制備方法所制得合金粉末是通過非晶合金絲研磨制得，與常見粉末制備方法的氣化法和霧化法相比，本制備方法的工藝簡單，規避了以往方法在非晶粉末制備中的技術問題，降低了合金粉末的制備成本。

在本制備方法中，單輥快淬設備包括噴包和冷卻輥，其中，噴包用于存放熔融合金，冷卻輥則用于冷卻合金。在噴包上設有朝向該冷卻輥布置的噴嘴，該噴嘴上設置有復數個噴嘴孔，這些噴嘴孔可以呈復數排布置。在非晶合金絲的制備過程中，冶煉完成的熔融合金澆至噴包內，噴包內的熔融合金在合金自重的壓力作用下，通過噴嘴的快速噴射至快速旋轉的冷卻輥上，熔融合金遇到低溫的冷卻輥，快速冷卻至接近室溫狀態，進而形成非晶態的合金絲。