[发明专利]一种铁硅铝合金磁粉芯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性物体的制造技术领域，具体涉及一种铁硅铝合金磁粉芯的制备方法。

背景技术

金属软磁磁粉芯中常见的有铁粉芯（Fe）、高磁通磁粉芯(Fe-Ni)、铁硅铝磁粉芯（Fe-Si-Al）、铁镍钼磁粉芯（Fe-Ni-Mo）、铁硅镍磁粉芯（Fe-Si-Ni）和铁硅磁粉芯(Fe-Si)。这些金属软磁粉芯各有优点，根据性能、价格的特点分别应用于各个领域，如铁镍钼磁粉芯主要用于军事领域，铁粉芯和铁硅铝磁粉芯主要用于民用市场。

上世纪八十、九十年代开始，非晶、纳米晶磁粉芯的研制成功，进一步拓宽了金属软磁磁粉芯的种类。工业上废旧或破损的非晶、纳米晶带材通过机械破碎及气流磨的方式制成非晶、纳米晶磁粉，然后压制成相应的磁粉芯。这样可以提高带材的使用效率，增加工业附加值。

由于铁硅铝磁粉芯性价比高，最近呈现快速增大产量的趋势。

专利号为ZL200710157107.7的中国发明专利公开了一种磁导率μ=125的铁硅铝磁粉芯的制造方法，包括以下步骤：a)取铁硅铝粉适量高速粉碎，粒度达-150～+400目的粗粉占10～50％，粒度达-400的细粉占5～90％；b)焙炒至温度达到30～80℃时加入钝化剂，焙炒至温度达到200～350℃时加入硅脂，继续焙炒至干燥；c)焙炒冷却后加入润滑剂；d)压制成型，压强：5～24吨/cm²；e)热处理，得目标产物。该技术方案的不足之处在于：①绝缘包覆的工艺步骤多，工序繁琐；②步骤b)加入有机物硅脂，使得所制得的目标产物产品抗老化性能差；对利用该技术方案所制得的产品进行测试，发现其直流叠加特性在40Oe时，有效磁导率仅为50%（有效磁导率为磁导率μ与真空磁导率μ₀之比），在f=50kHz、B_m=1000Gs时铁损P_cv大于300mW/cm³，低于行业标准，而且产品的抗拉强度很低。

公开号为CN101090019的中国发明专利也公开了一种高磁导率FeSiAl磁粉芯的制造方法，包括如下步骤：1)采用真空感应炉冶炼FeSiAL合金扁锭；2)将上述合金扁锭经过机械破碎、在氢气气氛热处理炉内退火处理，得到合金粉末；3)将上述合金粉末添加云母粉、环氧树脂类粘接剂、硬脂酸类脱膜剂进行处理，模压成型；4)将上述成型制品放入氮气或氩气保护气氛热处理炉中进行热处理，得到高磁导率FeSiAl磁粉芯。该技术方案所制得的FeSiAl磁粉芯虽然性能较好，但其不足之处在于：①制得的产品粒度分布较宽，配比复杂；②热处理后的产物抗拉强度低，所以在热处理后通常需要进行浸渍、固化处理等，增加了生产工序，提高了生产成本，降低了生产效率。

公开号为特开平11-329821日本专利，在制备铁硅铝磁粉芯的过程中，虽然钝化处理采用氧气来替代中强酸，但其不足之处在于：①工艺难控制，难以形成均匀的膜层，降低了粘结包覆时磁粉胶与粉的结合力，导致产品抗拉强度降低，热处理后还需要浸渍、固化处理；②使用的树脂粘结剂，剂量较大，致使产物的磁性能偏低。

综上所述，现有的铁硅铝磁粉芯制备工艺，主要存在下述技术缺陷：①在制备过程中加入有机溶剂，不利于环保；或②制备工艺比较复杂，工序繁琐；或③退火热处理后需要进行固化处理，降低生产效率。

因此，如何提供一种制备工艺简单、低成本、高性能的铁硅铝磁粉芯，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明提供了一种铁硅铝磁粉芯的制备方法，解决了现有技术产品性能差、制造成本高、工作效率低的技术缺陷。

本发明所采用的技术方案具体如下：

铁硅铝合金磁粉芯的制备方法包括如下步骤：

（1）按如下粒度的铁硅铝粉末进行混合，其中，-100目～+200目的铁硅铝粉末占总质量的10～30%，-200目～+400目的铁硅铝粉末占总质量的40～80%，-400目的铁硅铝粉末占总质量的10～30%；

（2）配制绝缘包覆液，其质量百分比组分为：2～5%的磷酸、4～10%的无机物质颗粒、0.1～1%的绝缘剂、0.5～2%的脱模剂，其余为水；

（3）往配好的铁硅铝粉末中加入绝缘包覆液进行钝化处理，绝缘包覆液与粉末的质量比为1：5；充分搅拌后烘干；

（4）将步骤（3）得到的混合物在1200～2500MPa的压强下成型，后将坯样放置于保护气氛中，于600～750℃下保温0.5～3小时，空冷，喷涂，得到铁硅铝合金磁粉芯。