[發明專利]一種高性能軟磁材料的制備方法

在審

• 申請號: 201811541733.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109456049A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 戴愛娟
• 申請（專利權）人: 戴愛娟
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/628;C04B35/622;H01F1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高性能軟磁材料的制備方法，包括了混合、噴霧干燥、預燒、粉碎、噴霧造粒、壓制和燒結等工藝，通過合理的配方改進，并對錳鋅鐵氧體以Cu、Ni摻雜；本發明還采用納米的酸性硅溶膠和納米級MgO介電材料包覆處理粉料在氬氣保護下進行粉料包覆，防止粉料的氧化，降低材料的渦流損耗，具有優異的軟磁性能及高磁感應強度。

所屬技術領域

本發明涉及磁性材料制造領域，具體涉及一種高性能軟磁材料的制備方法。

背景技術

軟磁復合材料是通過在鐵磁顆粒表面包覆電絕緣薄膜而獲得的一類電磁應用材料；與傳統的疊片鋼磁芯相比，采用粉末冶金工藝制備的SMC磁芯具有一系列獨特的性能，包括三維各向同性磁性能、非常低的渦流損耗、中高頻率下相對低的總損耗和靈活的磁芯結構設計等，適用于復雜形和磁路的電機，能大幅降低磁芯的重量和體積。

鐵基納米晶軟磁合金材料自問世以來，因具有高飽和磁感應強度、高磁導率、低損耗、低矯頑力等特點而得到極大的重視和深入的研究，并廣泛應用于開關電源和電磁傳感器等領域。

軟磁合金的最大優點是具有較高的飽和磁通密度(Bs)，具有直流疊加特性好的特點。但軟磁合金材料的絕緣電阻較低，損耗高。

目前的常規軟磁復合材料包覆方法，主要是對鐵粉顆粒表面磷酸化，使其顆粒表面形成一層磷酸鹽的絕緣層，來提升電阻率，但含P或S的包覆層對環境污染嚴重。采用無機絕緣層和磁粉的熱膨脹系數相差較大且無機絕緣層的本身的熱膨脹系數不可變化，在溫差較大的環境或是在長時間使用過程中會在磁粉內產生熱應力，導致無機物包覆層的軟磁復合材料無法具有優良的磁性能。這些問題都制約著軟磁復合材料的發展和應用。

當發明內容

本發明提供一種高性能軟磁材料的制備方法，包括了混合、噴霧干燥、預燒、粉碎、噴霧造粒、壓制和燒結等工藝，通過合理的配方改進，并對錳鋅鐵氧體以Cu、Ni摻雜；本發明還采用納米的酸性硅溶膠和納米級MgO介電材料包覆處理粉料在氬氣保護下進行粉料包覆，防止粉料的氧化，降低材料的渦流損耗，具有優異的軟磁性能及高磁感應強度。

為了實現上述目的，實現上述目的，本發明提供了一種高性能軟磁材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備主料粉末

所述主料包括以下質量百分含量組分：氧化錳 32-35％、氧化鎳 5-7％、氧化鉻 0.1-0.3％、氧化銅 0.03-0.05％、氧化鐵余量；

將主料在球磨機中研磨至粒徑為10-20μm，烘干后在900℃條件下預燒結35-45min，然后以2℃/min升溫至950℃預燒結20-25min，取出后與輔料共混，進行二次球磨至粒徑小于1μm，烘干后即得主料粉末；

（2）包覆處理

將混合均勻后的所述主料粉末與酸性硅溶膠、納米級MgO按按照質量比(97-98)：(0.5-1)：(0.6-0.8)的比例在氬氣的保護下進行混 合均勻，再向包覆好的粉末中加入質量比為0.3-0.5的硬脂酸鋅；

（3）將上述包覆好的粉末置入成型設備模具型腔中，進行浮動壓制成型，成型壓力控制700-800Mpa，成型壓制總時間為5-8s/pcs；成型設備采用的是200t液壓機進行壓制，在壓制8-10s后不再加壓，進行保壓3-5s，產品再脫模，得到坯件；坯件的壓制密度控制在3.5-3.65g/cm³；在保護氣氛箱式電阻爐中進行燒結，燒結溫度控制在1100℃-1150℃，保溫120-180min，燒結氣氛為氮氣保護，氧含量控制為1%-1.5%，燒結結束后隨爐冷卻至室溫。

本發明具備以下優點：

（1）制備方法報了混合、噴霧干燥、預燒、粉碎、噴霧造粒、壓制和燒結等工藝；本發明制備的磁芯通過合理的配方改進，對錳鋅鐵氧體以Cu、Ni摻雜的同時；