[發明專利]高磁導率鐵硅鋁合金粉末制備方法

在審

• 申請號: 201910824715.1
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110534282A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 司超新;張仁軍;趙加愛;趙松松;孟揚
• 申請（專利權）人: 山東匯嘉磁電科技有限公司
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F41/02
• 代理公司: 11474 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 賈顏維<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種高磁導率鐵硅鋁合金粉末制備方法，涉及軟磁材料領域和急速冷卻澆注技術，是對鐵硅鋁軟磁粉末制造工藝的改進。本發明的高磁導率鐵硅鋁合金粉末制備方法包括以下步驟：熔煉、急冷澆注、機械破碎、篩分、退火、混合和制樣測試。在急冷澆注中將鋼液按預設流量澆注到旋轉的水冷銅輥表面，鋼液遇到銅輥急速冷卻，在離心力作用下，甩制成薄帶。本發明的制備方法無需復雜設備，冶煉鋼液的純凈度得到較大提升，粉末氧含量低、晶粒度細，制備的磁粉芯磁導率可達150μ以上，并具有較低的損耗。

技術領域

本發明涉及軟磁材料領域和急速冷卻澆注技術，具體地涉及一種高磁導率鐵硅鋁合金粉末制備方法。

背景技術

隨著電子元器件趨于高頻化、小型化、薄膜化、高功率化，對軟磁材料的性能指標提出更高的要求。在軟磁材料中，FeSiAl磁粉芯具有好的高頻特性、低損耗、低成本、高飽和磁感應強度等優點，在高頻功率濾波器、不間斷電源功率校正器、功率扼流圈、功率諧振電感器、移相補償電感、脈沖變壓器中得到廣泛應用。

隨著市場對鐵硅鋁磁粉芯的性能要求越來越高，亟需提高鐵硅鋁磁粉芯的磁性能。普通澆錠制備的鐵硅鋁粉末存在很多問題，如凝固時晶粒容易長大，形成粗大的柱狀晶，成份偏析嚴重，多級破碎耗能大。

發明內容

針對以上情況，本發明在合金熔煉、澆鑄及冷卻方面進行研究，通過提高鋼液純凈度、減短澆鑄冷卻時間、降低鑄片厚度，使粉末的晶粒度更細、成份更均勻、且破碎工序耗能更低。制備磁粉芯的磁導率可達150μ以上高磁導率鐵硅鋁合金粉末，并具有較低損耗。

本發明所采用的技術方案是提供一種高磁導率鐵硅鋁合金粉末制備方法，包括以下步驟：

S1、熔煉：將純鐵、硅、鋁在中頻感應爐逐步熔化，在保護渣作用下保溫30-50min，使鋼液充分合金化，澆注溫度控制在1550℃～1650℃，鋼液凝固時的過熱度控制在200℃以內，確保鋼液結晶質量；

S2、急冷澆注：將鋼液按預設流量澆注到旋轉的水冷銅輥表面，鋼液遇到銅輥急速冷卻，在離心力作用下，甩制成薄帶，其中銅輥的內部采用循環水路，所述循環水路的進水口設在銅輥長度方向的中心位置，在鋼液與銅輥的接觸位置處，鋼液的凝固冷卻速度高達500℃/s；

S3、機械破碎：薄帶經粉碎機初級破碎、球磨機深破碎，加工成顆粒粒度小于150μm的粉末；

S4、篩分：經全自動篩分機，制備所述粉末粒度小于100μm的細粉末；

S5、退火：在還原性保護氣氛下，將粉末放置到850-980℃的爐內進行退火，保溫3-6h，溫度隨爐冷卻至150℃以下，出爐；

S6、混合：退火后的粉末經V型合批機，充分混合30min，制備出制樣粉末；

S7、制樣：粉末樣品經絕緣包覆、壓制、退火、噴涂等工序制備軟磁磁粉芯，并通過電感測試儀和損耗測試儀，測試磁粉芯的磁導率和損耗參數并記錄。

優選地，所述步驟S1中所述保護渣為堿性還原性渣。

優選地，所述步驟S2中整個銅輥處理密閉容器內，填充氮氣保護。

優選地，所述步驟S2中鋼液的預設流量控制在20Kg～40Kg/min。

優選地，所述步驟S2中銅輥的旋轉速度為40-50r/min。

優選地，所述步驟S5還原性保護氣氛為包括氫氣與氮氣的混合氣體。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明制作工藝簡單，無需復雜設備，在堿性還原性渣的保護下，使合金熔液充分合金化，并吸附鋼液雜質，提高鋼液純凈度，降低雜質對磁導率產生的影響。