[发明专利]一种铁硅铝磁心的制备方法

说明书

技术领域

本发明金属磁性材料领域，具体的说，涉及一种高磁导率(磁导率160(±8％))的铁硅铝磁心的制备方法。

背景技术

软磁材料从纯铁、硅钢到坡莫合金等已有100多年的发展历史。。近二十多年来先后发展起来的非晶态合金和纳米晶合金等新型软磁合金材料，使软磁材料的组织结构从晶态跃向非晶态，又从非晶态发展为纳米晶态，从而把软磁合金新材料的研发与应用推向了一个新的高潮。磁心是由软磁材料混合物组成的一种元件，和骨架、线圈等是变压器的重要组成部分，其广泛应用于各种电子设备的线圈和变压器中。在信息、储能、滤波等各领域广泛应用；开关电源及UPS的迅速发展，使得磁导率高，饱和磁通密度高，高频损耗小，耐直流偏压能力强，成本低的磁性元件需求更为迫切。铁硅铝磁粉心可以满足上述要求，但是现在铁硅铝磁心的磁导率普遍在125以下，磁导率为160的铁硅铝磁粉心的制备方法技术难度大，对设备及工艺要求高，国内正在开发过程中。

在此，本发明提出一种高磁导率(磁导率为160(±8％))的铁硅铝磁心的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高磁导率的铁硅铝磁心的制备方法。

本发明所述的制备方法，是将铁硅铝磁粉心粉料经钝化，添加粘结剂、润滑剂处理，使得粉料更易于干压成型，提高产品密度，同时还可以使其经热处理后能够达到高磁导率。

本发明所述的软磁铁硅铝磁粉心的制备方法，包括以下步骤：

1)取铁硅铝粉料，将质量为铁硅铝粉料质量0.2～2‰的酸用质量为铁硅铝粉料质量15～30‰的有机溶剂稀释，配置成混合溶液，然后在常温下将混合溶液加入铁硅铝粉料中，搅拌均匀，放置3～20分钟；再平铺，厚度0.5-1cm；

2)将质量为铁硅铝粉料质量10～30‰粘接剂用质量为铁硅铝粉料质量15～30‰的有机溶剂稀释，混合均匀，将粘接剂有机溶剂溶液加入步骤1)得到的粉料，搅拌均匀，平铺，厚度0.5～1cm，10～60分钟后，用筛网擦筛造粒，再摊开晾干；

3)向步骤2)得到的粉料粒中加入质量为铁硅铝粉料质量0.2～1.0％的润滑粉，搅拌均匀，然后干压成型；

4)热处理：包括加热、保温和冷却三个阶段，20～40min升温至700～850℃，保温阶段的温度控制为700～850℃，保温时间为40～80min；冷却阶段以≥10℃/min的冷却速度冷却至100℃以下；

5)喷涂处理：喷涂环氧树脂，烘干。

其中，在步骤4)之后和步骤5)之前，还可以包括表面倒角处理，即将烧结体在倒角机上去除毛刺。

步骤1)中，所述铁硅铝粉料选用本领域常用的铁硅铝粉料，如可选用市售的铁硅铝粉料产品，包括组成成份为Si：9～10％，Al：5～6％，其余为铁的铁硅铝粉料；

特别的，经实验研究，为得到理想的压实密度，所述粉料的粒度配比为：+180目：≤20％；-180～+325目：40～50％；-325目：余量；其形貌要求以扁平状颗粒为主，特别是优选球形度0.2～0.5的铁硅铝粉料。

所述酸可选用草酸，磷酸或亚硫酸中的一种；计算加入量时，按纯酸计；

另外，所述酸的用量优选0.2～1.0‰；

步骤2)中，粘接剂可选用本领域常用的粘接剂，如硅氧烷树脂、酚醛树脂，环氧树脂，聚酰胺树脂等中的一种或多种；优选热裂解温度大于600℃的上述树脂；

所述有机溶剂可选用本领域常用的有机溶剂，如乙醇、丙醇、二甲苯等中的一种；

所述擦筛造粒可选用本领域常用的筛网，优选60目筛网；

步骤3)中，所述搅拌可用本领域常用的方法进行，如搅拌机等；

所述润滑粉可以选用有机的高级脂肪酸及其盐，如硬脂酸及其盐、石蜡，无机的二硫化钼或石墨等中的一种或多种。加入量随润滑剂的类型而定，有机类的在0.1～1.0％(重量)，无机类的在0.1～0.5％为宜，量小则无效，量大则会使得磁粉心的磁导率下降，强度不足。

所述干压成型在常温下进行，其成型压力为18～25T/cm²，优选22～25T/cm²。将粉料粒混合物在模具中加压成型；

步骤4)中，所述热处理的保温阶段的温度优选为750～850℃；

所述热处理如在推板窑进行，可如下设置：250℃-700～850℃-100℃，其中升温段30分钟，保温段60分钟，降温段60分钟；

所述热处理在惰性气体、真空或还原气氛中进行；