[發明專利]一種氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202111360145.9
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114050043B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張云逸;李玉平;孫永陽;蔣云濤
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/147;H01F1/24;H01F1/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供一種氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)鐵硅鎘金屬合金粉經預處理，得到金屬粉料；(2)所述金屬粉料與醋酸鎂溶液依次經第一混合和加熱分解處理，得到半成品金屬粉料；(3)所述半成品金屬粉料與有機粘結劑依次經第二混合和干燥，得到氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料。本發明所述制備方法操作簡單，得到的氧化鎂包覆的軟磁復合材料性能優越，在直流電場的疊加下，磁導率下降比例低，適合大規模推廣應用。

技術領域

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料的制備方法。

背景技術

近年來，隨著電子器件微型化和高頻化的快速發展，對軟磁材料提出了更高的要求，需要其同時具有高的磁導率和低的高頻損耗，而傳統的金屬軟磁材料和鐵氧體已無法滿足使用要求。

軟磁復合材料SMCs(Soft Magnetic Composite)，又稱磁粉芯，它結合了金屬和鐵氧體軟磁材料的優勢，其電阻率較軟磁金屬大幅提高，能有效降低渦流損耗，且比軟磁鐵氧體具有更高的飽和磁化強度，更能滿足電力電子器件小型化、集成化的要求。軟磁復合材料軟磁復合材料可壓制成環形、E型、U型等各種復雜形狀，實現元器件一體化生產。因此，軟磁復合材料已成為發展與應用增長速度最快的磁性材料，用于生產各類電感器、濾波器、扼流圈和變壓器等電力電子關鍵元器件。

現如今對軟磁復合材料的研究，一直主要圍繞兩條主線展開，即研發具有特定性能的軟磁合金體系以滿足不同應用場合的需求，以及創新絕緣包覆工藝，降低高頻損耗。

CN112735722A公開了一種具有MnO-SiO₂復合絕緣層的鐵硅軟磁復合粉末及其制備方法，其步驟為1.將納米錳氧化物粉末與鐵硅合金粉末按質量比1:9～99進行混合，將混合后的粉末進行粉磨得到復合粉末；2.將所得復合粉末進行高溫燒結得到具有MnO-SiO₂復合絕緣層的鐵硅軟磁復合粉末。所提供的鐵硅軟磁復合粉末具有穩定性好、耐高溫、電阻特性優良且飽和磁化強度高的特性；該工藝簡單且生產成本低，具有良好的應用前景。但是該制備方法操作復雜，且在直流電場的疊加下，鐵硅軟磁復合粉末的磁導率下降比例高。

CN102136331A公開了一種高效軟磁復合材料及其制備方法，該材料是由高電阻率軟磁鐵氧體構成巢壁結構，巢壁結構的鐵氧體包圍并完全隔離巢內軟磁性金屬或合金顆粒軟磁相，使巢內軟磁性金屬或合金顆粒軟磁相相互絕緣，軟磁性金屬或合金顆粒的含量為50wt％～99wt％，余為軟磁鐵氧體；其制備方法是，將軟磁性金屬或合金顆粒與軟磁鐵氧體粉末按比例混合，使軟磁鐵氧體粉末完全均勻包覆于軟磁性金屬或合金顆粒表面，再經放電等離子燒結致密化復合燒結成形，最后進行去應力退火熱處理。該方法包覆的絕緣層均勻性不高，導致磁導率在高頻下會發生大幅降低，且由于放電等離子燒結設備所需的生產環境要求較高，不利于大規模的生產。

CN109326405A公開了一種高導熱絕緣軟磁金屬粉末的制備方法，包括如下步驟：(1)配置絕緣包覆溶液：按配比稱取包覆劑，所述包覆劑包括納米氮化硼、納米氮化鋁、納米氮化硅、硅酸鈉及納米氧化鋯，將包覆劑加入蒸餾水中并攪拌、溶解，得到所述絕緣包覆溶液，所述絕緣包覆溶液的質量濃度為30～50g/L；(2)采用步驟(1)得到的絕緣包覆溶液包覆金屬粉末制備絕緣粉末；(3)制備膠黏劑；(4)制備軟磁金屬粉末。該方法使用酚醛樹脂等作為包覆劑，有機包覆劑的耐熱性較差，在高溫退火的過程中易分解，影響磁性能以及使用壽命，同時在直流疊加電場下磁導率下降的比例高。

因此，開發一種能有效提升磁粉性能、降低在直流疊加電場下磁導率下降比例的軟磁復合材料的制備方法具有重要意義。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料的制備方法，所述制備方法通過將金屬粉料與醋酸鎂溶液進行加熱分解處理，得到包覆氧化鎂的半成品金屬粉料；之后將半成品金屬粉料與有機粘結劑混合，得到氧化鎂包覆層厚度適中，在直流電場的疊加下磁導率下降比例低的氧化物包覆鐵硅鎘軟磁復合材料。