[发明专利]一种制备合金软磁粉芯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金软磁粉芯的制造方法，具体的说，涉及一种具有优良高频特性的铁基非晶磁粉芯的制造方法。

背景技术

自1960年美国Duwez教授发明了用快淬工艺制备非晶态合金以来，由于其独特的组织结构、高效的制备工艺、优异的材料性能和广阔的应用前景，一直受到材料科学工作者和产业界的特别关注。非晶磁粉芯是一种新型的复合电子材料，主要用于开关电源磁芯、共模电感、高频逆变器和零序互感器等。相对于传统的带材缠绕铁芯，铁基非晶磁粉芯具有高强度、高硬度、高耐蚀及较好的软磁性能等特点，且成本低廉，近年来逐渐成为研究和应用的热点。

铁基非晶金属薄带，经过退火处理后带材容易变脆，然后粉碎成粉末，是理想的制备磁粉芯的原料。使用这种金属粉末可以以各种形式制备出SMPS（开关式电源）中的平滑扼流圈，适于各种应用，并且具有价格低廉、磁芯损耗较低、以及磁芯密实轻便的特点。

但是现有金属粉末磁芯仅能用在较低的频率内，其应用在较高的频率内则受到限制。同时，在常规技术中，在制备软磁芯时在粉末颗粒间形成有绝缘层，从而使气隙均匀分布。由此，可使高频时急剧增加的涡电流损耗降到最小，并且可在整体上保持气隙，从而可实现在较大电流时具有极佳的直流电重叠特性。但是，在较高的频率时，常规技术具有导磁率降低的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种制备具有优良高频特性的合金软磁粉芯的方法。

本发明提供的一种制备合金软磁粉芯的方法，包括如下步骤：

    对铁基非晶金属薄带进行热处理，使其脆化易粉碎；

    对所述脆化非晶金属薄带进行粉碎以得到非晶金属粉末；

    对所述非晶金属粉末进行筛分，然后混合成由重量含量为50~90%的通过-200~+270筛目的第一粉末和重量含量为10~50%的通过-270~+325筛目的第二粉末组成的粉末颗粒；

    将所述混合成的非晶金属粉末进行钝化和绝缘包覆处理，然后压制成型为磁芯；

对所述成型的磁芯进行退火处理，然后对磁芯表面进行喷涂绝缘处理。

优化的，所述铁基非晶金属薄带热处理在200~400℃下进行1~3小时。

优化的，所述混合均匀的非晶金属粉末进行钝化和绝缘包覆处理，包括如下步骤，将非晶金属粉末与0.1~5wt%的磷酸液混合，搅拌直至干燥；绝缘包覆：将经过钝化处理的非晶金属粉末与2~10wt%的低熔点玻璃粉和1~5 wt %的环氧树脂混合，搅拌直至干燥。

优化的，所述压制成型的压力采用14~28t/cm²。

优化的，所述退火处理在300~550℃下进行不超过6小时。

优化的，所述喷涂绝缘处理采用环氧树脂为处理剂。

本发明提供的制备方法具有以下有益效果：1，通过粉末筛分和配比，磁粉芯得到了最佳物理特性和组成均匀性,并具有稳定的高频特性；2，通过热处理，使非晶金属带材不被氧化又易粉碎；3，通过粉末的钝化处理和绝缘包覆，获得了具有最小化涡流损耗和更高的高频磁导率的非晶金属粉末；4，通过压制成型和退火处理，得到了组织均匀、高强度、高致密度和高频磁导率的合金软磁粉芯。5，通过喷涂绝缘处理，提高软磁粉芯的耐蚀性和使用时间。  

具体实施方式

下面根据本发明优选的实施方式对制备具有优良高频特性的铁基非晶磁粉芯的方法进行说明。其包括如下步骤：

对铁基非晶金属薄带在200~400℃下进行1~3小时的热处理，使其脆化易粉碎。热处理温度低于200℃，脆化不完全，不利于粉末粉碎；高于400℃，带材出现氧化现象，影响粉芯的磁性能。

    脆化处理后对非晶带材进行粉碎，利用粉粹机主要经过粗破和细破两步粉碎，以得到非晶金属粉末；

对所述非晶金属粉末进行筛分和配比，由此将粉末分成可通过-200~+270筛目的粉末和可通过-270~+325筛目的粉末，然后将它们混合成粉末颗粒，该粉末颗粒的配比分布是由重量含量为50~90%的通过-200~+270筛目的粉末和重量含量为10~50%的通过-270~+325筛目的粉末组成。

上述粉末颗粒分布是可得到最佳物理特性和组成均匀性的粉末颗粒组成。