[發明專利]一種定子用軟磁復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011060180.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112475288B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 楊敏;包崇璽;陳兵
• 申請（專利權）人: 東睦新材料集團股份有限公司
• 主分類號: B22F1/102
• 分類號: B22F1/102;B22F1/142;H01F1/33;H01F41/02
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;張琳琳

本發明涉及一種定子用軟磁復合材料的制備方法，依次包括鐵粉退火，配制硅氧烷和磷酸稀釋液，添加稀釋液包覆處理，混合脫模劑模壓成型，再對壓坯進行去應力退火。與現有技術相比，本發明的優點在于：退火鐵粉通過依次添加硅氧烷稀釋液和磷酸稀釋液進行包覆處理，包覆物質添加量少且對鐵粉顆粒間進行有效絕緣，從而使得軟磁復合材料具有高密度，高磁感應強度，高磁導率和低磁損耗等綜合性能，可作為電機定子的材料使用；并且上述制備方法工藝簡單且成本較低，易于進行批量化生產。

技術領域

本發明屬于磁性功能材料和粉末冶金技術領域，具體涉及一種電機定子用軟磁復合材料的制備方法。

背景技術

傳統電機定子鐵芯多采用層疊硅鋼片軟磁材料，片與片之間絕緣以減小渦流損耗。硅鋼片材料只能在平面二維方向導磁，采用沖壓成型方法，原材料利用率低。而且對于形狀復雜的定子零件或軸向磁通電機定子難以用硅鋼片材料實現。鐵粉芯是在鐵粉顆粒表面進行絕緣包覆，混合脫模劑后模壓成型，采用粉末冶金工藝制作的一種新型軟磁復合材料。采用模壓成型的方法，可以壓制形狀復雜的產品，鐵粉顆粒表面經過絕緣包覆處理，顆粒跟顆粒之間相互絕緣，能有效降低渦流損耗，提高零部件的使用頻率。粉末冶金制作工藝，原材料利用率大大提高，而且能實現定子零件的三維方向導磁，提高電機的能量功率密度。所以鐵粉芯軟磁復合材料有望部分取代傳統硅鋼片用于制作電機定子零件。

電機定子軟磁材料需要高磁感應強度，高磁導率和低磁損耗以獲得電機大的扭矩，高工作效率以及較小的尺寸和重量。而高性能鐵粉芯軟磁復合材料制備技術要求鐵粉絕緣包覆物質量添加少，但又具有非常好的絕緣效果，以獲得高密度即高磁感應強度，高磁導率和低渦流損耗。對于普通鐵粉芯一般使用純鐵粉末，有機樹脂(如環氧樹脂)絕緣包覆，200℃以下烘烤處理，往往有機樹脂量加的比較多，產品密度低，磁性能比較差，不能滿足電機定子軟磁材料高性能要求。

如中國發明專利《機-有機絕緣層軟磁復合材料的制備方法》，其專利號為CN201310187791.9(授權公告號為CN103240411B)公開了一種采用溶膠凝膠法制備有機/無機包覆鐵粉的軟磁復合材料。又如中國發明專利《一種復合軟磁磁粉芯及其制備方法》，其專利號為CN201010297482.3(授權公告號為CN101996723B)公開了一種通過在鐵粉表面先通過氧化生成一層Fe₃O₄，再混合硅樹脂制備鐵粉芯軟磁復合材料的方法。又如中國發明專利《一種電機磁芯用自潤滑絕緣鐵粉的制備方法》，其專利號為CN200910093052.7(授權公告號為CN101658932B)公開了采用磷化液和硬脂酸鹽皂化液處理鐵粉，制備電機磁芯用自潤滑絕緣鐵粉的方法。上述制備方法，工藝相對復雜，制造成本高，磁感應強度或者密度相對較低，難以工業化生產，或是對環境污染大等問題。

又如中國發明專利《一種軟磁復合材料及其制備方法》，其專利號為CN201410235910.8(授權公告號為CN104036905B)公開了一種采用磷酸鈍化處理、壓制并熱處理制備軟磁復合材料，采用上述制備方法所制備的軟磁復合材料的磁導率較低且磁損耗較高，很難滿足電機定子的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的現狀，提供一種具有高磁感應強度、高磁導率和低磁損耗的定子用軟磁復合材料的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種定子用軟磁復合材料的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

1)將含鐵的鐵粉進行退火處理；

2)將硅氧烷和醇類稀釋劑混合配制硅氧烷稀釋液，其中，硅氧烷和醇類稀釋劑的質量比為1:2～1:50；將磷酸和醇類稀釋劑混合配制磷酸稀釋液，其中，磷酸和醇類稀釋劑的質量比1:1～1:20；

3)先向步驟1)中的鐵粉中加入占鐵粉質量比為0.5～9％的硅氧烷稀釋液，攪拌均勻直至粉末干燥后，隨后加入占鐵粉質量比為0.2～10％的磷酸稀釋液，攪拌均勻直至粉末干燥而制得包覆鐵粉；