[发明专利]一种铁硅铝磁粉芯

说明书

技术领域

本发明属于磁粉芯技术领域，尤其涉及一种铁硅铝磁粉芯。

背景技术

随着经济的发展，对逆变电路高频化、小型化及抗电磁干扰的要求越来越高。金属磁粉芯是以粉末冶金工艺为基础制造的一种软磁材料，其在磁性能方面的优点，使得在许多场合获得应用。其中，铁硅铝磁粉芯具有较高的性价比，受到市场的青睐，且市场规模增速飞快。现有技术中，铁硅铝磁粉芯在磁导率、损耗比等方面还存在不足，需要继续改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种铁硅铝磁粉芯。

本发明提出了一种铁硅铝磁粉芯，所述铁硅铝磁粉芯使用的磁粉按重量百分数包括如下组分：Si，9％～10％；Al，5％～6％；Fe，余量；

根据上述磁粉配比，按照以下步骤制备得到铁硅铝磁粉芯；

S1：粉末预退火；将磁粉在1000℃热处理1-1.5h，并通入H₂作为保护气体；

S2：筛分；将S1中获得的磁粉通过孔径分别为147μm、104μm、61μm、45μm的粉末筛进行筛分，并按重量分数分别取3～5％通过孔径为147μm粉末筛且未通过孔径为104μm粉末筛的磁粉、7～9％通过孔径为104μm粉末筛且未通过孔径为61μm粉末筛的磁粉、33～35％通过孔径为61μm粉末筛且未通过孔径为45μm粉末筛的磁粉、53～55％通过孔径为45μm粉末筛的磁粉进行混合，得到混合磁粉；

S3：钝化处理；将S2中获得的混合磁粉放入0.5％-0.8％的铬酐中浸泡14min～16min，并在190℃～210℃烘干；

S4：绝缘包覆处理，向S3中获得的磁粉中添加1250±50目的云母粉末、硅酮树脂、无水乙醇、正硅酸乙酯混合均匀并加热搅拌，加入硬脂酸锌，待无水乙醇完全挥发后，取出粉末，在空气中放置20min～30min后，用30-40目的粉末筛筛过绝缘包覆的磁粉，其中，云母粉末与磁粉的质量比为0.8～1.2％；

S5：模压成型；将S4中获得的磁粉在液压机上冷压，从常压以360-400MPa/min的平均升压速率升至1000MPa～2100MPa压力下保压1-1.5min，升压过程中随压力的升高升压速率增大；

S6：热处理；将S5中获得的压坯放入管式炉内密封，将管内真空度抽至10^-3Pa后，充入高纯氩气保护，以5-10℃/min的平均升温速率升至570℃～720℃，升温过程中，随温度的升高，升温速率减小，保温60min～70min，空冷至室温，取出，得到铁硅铝磁粉芯。

优选地，在S2中，取用通过孔径为147μm粉末筛且未通过孔径为104μm粉末筛的磁粉、通过孔径为104μm粉末筛且未通过孔径为61μm粉末筛的磁粉、通过孔径为61μm粉末筛且未通过孔径为45μm粉末筛的磁粉、通过孔径为45μm粉末筛的磁粉，按重量分数分别为4％、8％、34％、54％。

优选地，在S4中，云母粉末与磁粉的质量比为1％。

优选地，在S5中，从常压以360MPa/min的平均升压速率升至1600MPa压力下保压1min。

优选地，在S6中，以7℃/min的平均升温速率升至650℃，保温70min。

本发明中，合理控制磁粉的粒度比，从而提高磁粉颗粒在后续压制成型过程中变形的均匀性和协调性，减小在压力作用下产生的晶格畸变和内应力，并利用细颗粒的磁粉填补粗颗粒磁粉形成的空隙，提高压制磁体的密度，同时，利用大粒度磁粉提升磁粉芯磁导率的特性和小粒度磁粉降低磁粉芯损耗的特性，综合平衡磁粉芯的磁导率和损耗；采用有机和无机绝缘包覆的方法对磁粉进行绝缘包覆，一方面可以将磁粉包覆起来，以阻隔粉芯之间的涡流，从而降低磁粉芯的涡流损耗，另一方面能使磁粉在随后的压制和热处理工序中粘结，提升压坯的密度和强度；在模压成型过程中，合理控制成型压力，一方面可以获得较高密度的磁粉芯，另一方面，防止磁粉内部位错过多，内应力过大导致磁粉芯的性能恶化；通过热处理，有利于消除在模压成型过程中磁粉产生的内应力，改善磁粉芯的电磁特性，同时，有利于提高磁粉芯的强度，并且通过对热处理温度的控制，可以防止绝缘层烧熔，引起绝缘介质的分解及绝缘薄膜的破坏，防止涡流损耗增加；因而，通过对磁粉芯制备各步骤的控制及各步骤的配合，使得磁粉芯能获得优良的综合性能。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。