[发明专利]一种高Q值复合软磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高Q值复合软磁材料及其制备方法。

背景技术

软磁材料是磁性材料中的一大类，一般分为金属软磁材料 和软磁铁氧体材料。金属软磁材料的Bs高，但是电阻率低， 涡流损耗较大；软磁铁氧体材料的电阻率高，一般为 10²～10⁸Ω·m，但是Bs较低。

现在电子产品正向着低损耗、大电流的方向发展，对软磁 材料性能提出了更高的要求。Q值即电感器品质因数，是衡量 电感器件的主要参数，是指电感器在某一频率的交流电压下工 作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越 高，其损耗越小，效率越高。使用金属软磁做成功率电感器， 在100kHz～1MHz下使用，往往由于电阻率低，造成Q值较低， 损耗较大，磁心发热较大，造成器件的性能恶化；使用软磁铁 氧体做成功率电感器，往往由于材料的Bs较低，造成器件的 直流偏置特性不足。为对应功率电感的低损耗和大电流的要 求，开发对应的高Q值复合软磁材料非常必要。

在国内已有一些相关复合软磁材料的制造方法的专利，具 体如下：

(1)公开号为CN101694800A，公开日为2010.04.14，发 明名称为“具有高频和大功率使用特性的复合软磁材料及其制 备方法”的中国专利公开了一种具有高频和大功率使用特性的 复合软磁材料及其制备方法，采用控制正硅酸乙酯室温水解沉 积工艺在大粒径的铁粉颗粒表面均匀地包覆一层非晶二氧化 硅壳层，制备出可控壳层厚度100-300nm而且完全绝缘的 Fe/SiO2核壳复合软磁粉末，其SiO2的质量分数为2-11％，Fe 元素的质量分数为89-98％，本发明具有原料来源丰富、工艺过 程简单、对环境友好且适宜工业化生产等特点。

(2)公开号为CN102136329A，公开日为2011.07.27，发 明名称为“一种铁基复合软磁材料及其制备方法”的中国专利 公开了一种用粉末冶金方法制备具有复杂形状的软磁磁性部 件的铁基复合软磁材料及其制备方法。本发明提供了一种以磷 酸铁为绝缘剂，以硼酸酯为润滑粘结剂的复合软磁材料，它由 雾化铁基粉末、纳米磷酸铁和润滑粘结剂组成，该雾化铁基粉 末颗粒表面均匀包覆一层该纳米磷酸铁和润滑粘结剂；其中所 述润滑粘结剂为硼酸酯，质量为雾化铁基粉末质量的 0.01-1.5％，纳米磷酸铁质量为雾化铁基粉末质量的0.01-1.5％。 本发明制备工艺简单、材料成本低，密度高、磁感应强度大。

(3)公开号为CN102651264A，公开日为2012.08.29，发 明名称为“一种烧结复合软磁材料及制备该材料的方法”的中国 专利公开了一种烧结复合软磁材料及其制备方法，该材料由金 属软磁、铁氧体软磁和低熔点的软磁合金所组成，金属软磁材 料由Fe-Ni系、Fe-Co系、Fe-Co-V系、Fe-Al系、Fe-Al-Me系 (Me是Co，Cr，Mo中的一种或两种以上)中的至少一种组成， 软磁铁氧体由Mn-Zn系、Ni-Zn系、Li-Zn系、Cu-Zn系、Mg-Zn 系软磁铁氧体中的至少一种组成，低熔点软磁合金为Re-Fe-M 系合金(Re为包括Sc、Y在内的17种稀土元素中的一种或一种 以上，M为B、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、Mo、Ni、 Zn、Ga、Nb、Ta、W中一种或一种以上金属元素)。由上述成 份组成的软磁材料的制备方法：选择冷压后再烧结或热压或放 电等离子烧结，该软磁材料既克服了金属软磁低电阻率和铁氧 体低磁感应强度，又保持了金属软磁材料和软磁铁氧体的优异 性能。

(4)公开号为CN103632794A，公开日为2014.03.12，发 明名称为“一种复合软磁材料及制备该材料的方法”的中国专 利公开了一种复合软磁材料及制备该材料的方法，该复合软磁 材料由软磁铁氧体粉末和软磁合金薄膜组成，所述软磁铁氧体 粉末颗粒尺寸为10-120μm；所述的软磁合金薄膜包覆在软磁铁 氧体颗粒表面的，其厚度为0.01μm-10μm。该复合软磁材料通 过在软磁铁氧体粉末颗粒表面包覆一层金属软磁薄膜，将得到 的复合软磁颗粒进行烧结得到。该材料不仅具有较高的饱和磁 感应强度，而且还具有较高的磁导率，兼有软磁铁氧体和金属 软磁材料的特性，同时，该材料还具有较好的机械性能，主要 应用于中高频领域。

发明内容