[發明專利]高效能磁粉芯及其制備方法

有效

• 申請號: 202011222797.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112435821B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 紀杰;龐靖;江志濱
• 申請（專利權）人: 青島云路先進材料技術股份有限公司
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F1/14;H01F1/24;H01F3/08;H01F41/02
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 李祺;張潔

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種高效能磁粉芯及其制備方法，該高效能磁粉芯，包括至少內、外兩層結構，構成外層結構A、構成內層結構B的軟磁粉末均為鐵硅鋁粉末、鐵硅粉末、鐵鎳粉末、鐵氧體粉末、非晶粉末或納米晶粉末中的一種或多種。具體制備方法步驟如下：首先將軟磁粉末進行絕緣包覆處理，得到絕緣粉末軟磁材料；以原位復合的方式在模具中進行填充式復合，得到壓制成型的磁粉芯；對所述成型的磁粉芯進行退火、噴涂絕緣處理，本發明高效能磁粉芯的制備方法改變了不同軟磁粉末的復合方法，使得鐵硅鋁的低損耗性能得到保留，并提升其直流偏置的性能，通過選擇軟磁材料的特定磁導率進行原位復合，從而得到優異的磁性能。

技術領域

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種高效能磁粉芯及其制備方法。

背景技術

隨著計算機行業和信息技術的迅速發展，磁性器件要不斷向小、高集成度、智能化、高密度和高傳輸速度的方向發展，軟磁復合材料是信息技術行業的重要設備的組成部分，在市場上達到超過40％的年均增長率，在民用領域占有幾乎80％以上的金屬軟磁復合材料的市場份額，相比其他軟磁材料，鐵硅鋁軟磁材料具有損耗低、電阻高、成本低等綜合優點，使得它備受人們青睞，具有最優的性價比。

隨著對鐵硅鋁性能的要求越來越高，各軟磁材料廠家開始改變鐵硅鋁粉末的制備方法，通過氣霧化的方式代替傳統的破碎方式，使得鐵硅鋁的直流偏置能力大大提升，但是還無法達到部分市場需求，后續經過研究，開始進行不同材質的軟磁粉末混合，將鐵硅或鐵鎳等軟磁粉末按照一定的配比與鐵硅鋁粉末混合，混合均勻后進行制備金屬磁粉芯，這樣做可以將鐵硅鋁的直流偏置能力顯著提升，但同時也提高了鐵硅鋁磁粉芯的損耗，相當于犧牲了鐵硅鋁的部分優勢，彌補其缺點，該方法雖然滿足了部分市場需求，但是這樣無法保留復合粉末各自的優勢，混合均勻后的粉末制備出的磁粉芯各方面的磁性能也被中和。

發明內容

隨著對鐵硅鋁性能的要求越來越高，各軟磁材料廠家開始改變鐵硅鋁粉末的制備方法，通過氣霧化的方式代替傳統的破碎方式，使得鐵硅鋁的直流偏置能力大大提升，但是還無法達到部分市場需求；同時目前采用不同材質的軟磁粉末混合均勻后進行制備金屬磁粉芯的方法可以滿足部分市場需求，但是無法保留復合粉末各自的優勢，混合均勻后的粉末制備出的磁粉芯各方面的磁性能也被中和。

為了解決上述問題，本發明提供了一種高效能磁粉芯，包括至少內、外兩層結構，所述的外層結構A由軟磁粉末構成，體積占比為30％-70％；所述的內層結構B由軟磁粉末構成，體積占比為30％-70％。

優選地，所述的構成外層結構A、構成內層結構B的軟磁粉末均為鐵硅鋁粉末、鐵硅粉末、鐵鎳粉末、鐵氧體粉末、非晶粉末或納米晶粉末中的一種或多種；

優選地，所述的構成外層結構A、構成內層結構B的軟磁粉末均可以是磁導率為45-60的鐵硅鋁粉末或磁導率為60-75的鐵硅粉末其中的一種。

優選地，所述的構成外層結構A的軟磁粉末為磁導率為45的鐵硅鋁粉末，構成內層結構B的軟磁粉末為磁導率為75的鐵硅粉末。

優選地，所述的構成外層結構A、構成內層結構B的軟磁粉末材質可采用質量比為Al：5.4～5.7％，Si：9.3～9.8％，其余為鐵或Al：5.4～5.7％，Si：8.5～9.0％，其余為鐵其中的一種。

優選地，所述鐵硅鋁合金粉末的原材料配比為Al：5.4～5.7％，Si：9.3～9.8％，其余為鐵。

上述高效能磁粉芯的制備方法，包括以下步驟：

S1、將軟磁粉末進行絕緣包覆處理，得到絕緣粉末軟磁材料；

S2、以原位復合的方式在模具中進行填充式復合，得到壓制成型的磁粉芯；

S3、對S2中所述成型的磁粉芯進行退火、噴涂絕緣處理。

優選地，所述S1步驟中的軟磁粉末為氣霧化鐵硅鋁合金粉末。