[發(fā)明專利]一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法及產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110323803.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113066654B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳朝陽;賈吉祥;孔輝;賀弋海;廖相巍;彭春霖;楊光;眭夢靜
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學;鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/20;H01F1/34
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 于婉萍;平靜

1.一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)絕緣包覆：對鐵硅合金粉末表面做絕緣包覆處理，得到表面絕緣包覆處理后的鐵硅復(fù)合粉末；

(2)填充：將表面絕緣包覆處理后的鐵硅合金粉末與適量納米鐵硅顆粒混合均勻后進行球磨處理，得到納米鐵硅顆粒填充進表面絕緣層的鐵硅復(fù)合粉末；所述納米鐵硅顆粒的制備工藝及成分與步驟(1)中的鐵硅合金粉末相同，且納米鐵硅顆粒的粒徑為2～10nm，其添加質(zhì)量m根據(jù)下式進行計算確定：

其中：m為納米鐵硅顆粒的添加質(zhì)量；r為納米鐵硅顆粒的粒徑；R為鐵硅合金粉末的粒徑；t為鐵硅合金粉末表面絕緣層的厚度；ρ為納米鐵硅顆粒的密度；

(3)燒結(jié)成型：將納米鐵硅顆粒填充進表面絕緣層的鐵硅復(fù)合粉末裝入成型模具，并在適當?shù)膲毫Α囟认聼Y(jié)成型，得到鐵硅復(fù)合塊體；

(4)去應(yīng)力退火：對步驟(3)中所得鐵硅復(fù)合塊體進行去應(yīng)力退火處理，得到鐵硅軟磁鐵芯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于：步驟(2)中，球磨的工藝參數(shù)為：球磨時間10～40min，表面絕緣包覆處理后的鐵硅合金粉末與納米鐵硅顆粒的質(zhì)量比為(10～20)︰1，球磨機的轉(zhuǎn)速為50～150r/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于：步驟(1)中，鐵硅合金粉末為氣霧化球形粉末或水霧化球形粉末中的一種，鐵硅合金粉末的粒徑在30～100μm，且鐵硅合金粉末的硅含量為5.5～7.5wt.％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于：步驟(1)中，絕緣包覆可采用氣相原位沉積工藝、液相沉積工藝或原子沉積工藝中的一種；包覆在鐵硅合金粉末表面的絕緣層為TiO₂、SiO₂或MgO中的一種或幾種混合，且絕緣層厚度為40～1500nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于：步驟(3)中，成型模具采用石墨模具，燒結(jié)成型工藝采用等離子體燒結(jié)或通電加壓燒結(jié)，燒結(jié)工藝參數(shù)為：燒結(jié)溫度為950～1050℃，保溫時間為5～8min，燒結(jié)壓力為20～40MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種納米鐵硅顆粒填充提升鐵硅軟磁鐵芯導(dǎo)磁性的方法，其特征在于：步驟(4)中，去應(yīng)力退火工藝的工藝參數(shù)為：退火溫度700～800℃，保溫60～120min，氣氛為保護性氣氛，冷卻方式為隨爐冷卻。

7.一種納米鐵硅顆粒填充的鐵硅軟磁鐵芯產(chǎn)品，其特征在于：采用權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法制備得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種納米鐵硅顆粒填充的鐵硅軟磁鐵芯產(chǎn)品，其特征在于：所述鐵硅軟磁鐵芯產(chǎn)品內(nèi)的鐵硅合金粉末之間存在絕緣層，且絕緣層內(nèi)部被納米鐵硅顆粒填充，所有納米鐵硅顆粒之間的距離以及納米鐵硅顆粒與鐵硅合金粉末之間的距離均在30～40nm之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種納米鐵硅顆粒填充的鐵硅軟磁鐵芯產(chǎn)品，其特征在于：所述鐵硅軟磁鐵芯產(chǎn)品的飽和磁感應(yīng)強度為185～195emu/g，磁導(dǎo)率大于75。