[发明专利]一种非晶金属软磁粉芯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁粉芯制备技术，尤其是涉及一种非晶金属软磁粉芯的制备方法。

背景技术

磁粉芯作为一种重要的磁性功能材料，在各种电感器件、功率变压器等领域中具有非常广泛的应用前景。传统的磁粉芯主要有铁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯和钼坡莫合金(MPP)磁粉芯等。铁粉芯价格便宜，但是其高频特性较差；铁硅铝磁粉芯具有非常低的磁芯损耗，且频率特性较好，但是铁硅铝磁粉芯在较大电流下的直流偏置能力较差，在较大电流场中使用受到了很大的限制；铁镍粉芯在1MHz左右的频率范围内具有极佳的频率特性，并且损耗较低，而且在现有的金属磁粉芯中，铁镍磁粉芯具有较高的直流偏置能力，产品综合性能较好，但是铁镍磁粉芯中含有价格高昂的金属元素镍，生产成本过高；MPP磁粉芯在1MHz左右的频率范围内同样具有极佳的频率特性，是现有各种金属磁粉芯中磁芯损耗最低的，但是MPP磁粉芯的直流偏置能力一般，同时MPP磁粉芯还含有镍、钼等贵重金属元素，价格比较昂贵。由此，传统的磁粉芯由于其性能或者成本的影响，使用时受到了很大的限制。

非晶金属软磁粉芯作为一种新型磁粉芯，相对于传统的磁粉芯，其综合性能好且成本较低，受到越来越多的关注。传统的非晶金属软磁粉芯的制备方法通常包括以下步骤：(1)制备非晶粉末；(2)对非晶粉末进行筛分，得到粉料；(3)将粉料进行绝缘包覆造粒；(4)压制成型；(5)热处理。

上述非晶金属软磁粉芯的制备方法中，粉料作为非晶金属软磁粉芯的核心材料，其性能的优劣直接影响非晶金属磁粉芯的性能，而粉料性能的优劣又与粉料颗粒成分、大小、分布及制造工艺等密切相关。粉料采用传统压制成型工艺，虽然压制初期压力越大，非晶金属磁粉芯密度越高，其磁导率也随之增加，但是，当压制压力达到一定程度时，由于非晶金属磁粉芯粉料具有很高的硬度，非晶金属磁粉芯密度将不会再升高，当压制压力过高时，则会对压制模具有一定程度的损坏，而且也会损坏非晶金属磁粉芯的绝缘包覆，导致其绝缘层的破裂，从而降低绝缘效果。另外，经传统压制成型的非晶金属软磁粉芯致密性较差，而且从非晶金属磁粉芯外部到中心的密度梯度比较大。由此可知，现有的非晶金属软磁粉芯的制备方法由于受到压制成型工艺的限制，制备得到的非晶金属磁粉芯的密度较低且分布不均匀，最终导致非晶金属磁粉芯的有效磁导率较低，电感值L偏低以及品质因数Q较小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种非晶金属软磁粉芯的制备方法，该制备方法中将非晶金属软磁粉末通过不同筛目的筛子筛分后得到粒径分布不同的两种粉末进行混合得到粉料，在压制成型得到非晶金属软磁粉芯生坯后进行等静压处理，并在温度为300-450℃条件下进行去应力退火处理，得到密度高且分布均匀的非晶金属软磁粉芯。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种非晶金属软磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：

①将非晶合金薄带进行热处理，使其脆化；

②将脆化的非晶合金薄带进行破碎，得到非晶金属软磁粉末；

③将非晶金属软磁粉末进行筛分，得到通过-100～+200筛目的第一粉末和通过-200～+300筛目的第二粉末；

④将第一粉末和第二粉末混合得到粉料，所述的粉料中，第一粉末的重量百分比含量为60-90％，第二粉末的重量百分比含量为10-40％；

⑤将粉料进行钝化绝缘处理；

⑥将钝化绝缘处理后的粉料进行包覆造粒；

⑦将包覆造粒后的粉料压制成型为非晶金属软磁粉芯生坯；

⑧将非晶金属软磁粉芯生坯进行等静压处理；

⑨将等静压处理后的非晶金属软磁粉芯生坯放入热处理炉中，在空气或者氮气或者惰性气体气氛中进行去应力退火处理，温度为300-450℃，保温时间为0.5-3h。

所述的钝化绝缘处理具体为：将粉料与质量浓度为1-5％的磷酸溶液混合，磷酸溶液与粉料的重量比例为：1:20～1:5，烘干后得到钝化绝缘处理后的粉料。