[發明專利]一種高直流疊加特性FeSi合金粉末的制備方法

有效

• 申請號: 201910404796.X
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110039060B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 趙利明;紀國峰;趙光;陳實;潘全成
• 申請（專利權）人: 馬鞍山新康達磁業有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;C22C38/04;C22C38/34;B22F1/065
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美

本發明公開了一種高直流疊加特性FeSi合金粉末的制備方法，屬于合金粉末制備技術領域。以爐料純鐵、金屬硅為主，添加少量的錳和鉻，按照特定比例進行配料稱重，采用非真空熔煉獲得所需成分的合金熔液，然后利用惰性氣體霧化制得合金原粉，原粉經收集、篩分、級配后獲得微細粉末。該方法有利于獲得成分均勻，純凈度高的合金粉末，且粉末球形度高，經絕緣包覆后易形成均勻致密的絕緣層，有效阻隔合金基體的接觸，壓制出的磁粉芯具有良好的直流疊加特性。

技術領域

本發明屬于合金粉末制備技術領域，更具體地說，涉及一種高直流疊加特性的FeSi合金粉末的制備方法。

背景技術

隨著電子技術的發展，設備向小型化、輕型化方向發展，對電子器件也提出了“高頻化、小型化、低功耗”的要求，因此用于各類電子產品中的金屬磁粉芯的要求也相應提高。FeSi磁粉芯由于采用粉末冶金工藝制備而成，其電阻率遠高于硅鋼等合金軟磁材料，因此其渦流損耗較小，可工作于較高頻率；同時，其優異的直流疊加特性和低損耗剛好填補了鐵粉芯和其它合金磁粉芯的空隙，而且成本較低，所以在電子領域得到日益廣泛的應用。

直流疊加特性好是指在直流疊加電流下，含有磁粉芯的電感元件的電感降幅比較小，具體的，針對FeSi磁粉芯的直流疊加DC Bias＝(L₀/L_100Oe)％，其參考標準值一般≥73.5％。目前，FeSi合金粉末的制備工藝主要采用水霧化法、物理破碎法和氣霧化法三種，其中水霧化法和破碎法制得的合金粉料，形貌不規整，棱角多，直流疊加數值小于參考標準值，不利于獲得良好的包覆效果和直流疊加特性。

為了解決上述問題，經檢索，中國專利CN102294474A公開了一種鐵硅材料及μ50鐵硅磁粉芯的制造方法，包括合金熔煉、制粉、粉末還原、粉末分級、粒度配比、粉料鈍化、絕緣包覆、模壓成型、熱處理和表面涂層步驟，在合金熔煉過程中添加了少量的V和Nb元素，改善了鐵硅合金的磁性能，Nb和V元素的加入主要目的是在熱處理過程中抑制鐵硅合金的組織的長大，并不能有效提高鐵硅磁粉芯的直流疊加特性；經檢索，中國專利CN103824670A公開了一種鐵硅磁粉芯的制備方法。本發明在鐵硅的基礎上添加微量的元素Ni或Co，采用氣霧法制備鐵硅粉，其中Si占5～7％，Ni或Co占0.1～1.5％，其余為Fe，該專利的氧含量較高，粉末級配范圍較為寬泛，不能有效提高鐵硅磁粉芯的直流疊加特性。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有水霧化、破碎法制備FeSi合金粉末的直流疊加數值小于參考標準值，疊加特性不良的問題，本發明提供一種高直流疊加特性FeSi合金粉末的制備方法，該制備方法可操作性強，制得的粉末成分均勻無偏析、氧含量低、球形度高，易于絕緣包覆，且電磁性能較佳，直流疊加特性優異。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種高直流疊加特性FeSi合金粉末的制備方法，包括如下步驟：

A)配料將各原料進行稱重配料，各原料重量百分比為：硅3.5～4.9％，錳不大于0.05％，鉻不大于0.02％，鐵為余量；

B)熔煉將配好的爐料裝入熔煉爐中，采用非真空熔煉工藝，獲得合金熔液；

C)澆注、霧化當合金熔液溫度滿足澆注要求后，將熔煉爐內熔液澆注到中間包內，利用高壓霧化氣體把合金熔液霧化成小液滴，并快速冷卻形成粉末，霧化得到的粉末通過微正壓輸送，進入儲料罐；

D)粉末分級對收集的粉料進行分級，并滿足級配要求；

E)混勻對分級后的粉料混合均勻，得到合金粉末。

作為本發明的進一步改進，所述步驟B)和步驟C)中熔煉爐、中間包均采用中頻感應加熱，中頻感應加熱的頻率范圍為1kHz～20kHz，熔煉爐爐襯為電熔鎂砂坩堝，中間包內襯為剛玉坩堝，加熱元件為石墨坩堝。