[发明专利]一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属软磁材料制造领域，具体涉及一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法。

背景技术

Fe-Si-Al合金于1936年日本东北大学增本发明，其发明之初就由于其导磁系数,磁致伸缩系数接近零，及高的磁通密度，而显示出优异软磁性能。但Fe-Si-Al合金硬而脆，后制成压粉磁芯，取代了铁氧体。为用作磁头材料，在其中加了Cr提高了耐蚀性，开发出耐蚀、耐磨的磁带录像机用的磁头材料。近年在压粉磁芯、电磁屏蔽方面又得到发展。主要用于开关电源磁芯、线路噪声滤波器、脉冲变压器、回扫变压器和PFC控制器。

常用的传统金属磁粉芯，各有优缺点。铁氧体磁粉芯虽然可用于高频范围，但其低的饱和磁感应强度也限制了其应用场合；铁粉芯虽然价格低廉，但高频特性和损耗特性不佳；坡莫合金粉芯虽然高频特性、直流叠加特性及损耗特性俱佳，但高昂的价格也只能用于航空航天等特殊场合；非晶磁粉芯虽然具有无各向异性的长程无序，短程有序的特殊结构，综合磁性能优异，但是由于磁致伸缩系数λs不为零，导致非晶磁粉芯存在噪声问题，在很多领域都被拒之门外。综上所述，现有的磁粉芯产品，在性能上有各自特点，价格差异很大，应用领域也有各自不同。总体而言，其性能有不足之处，有提高的余地；价格较高，有下降空间。随着电子技术的发展，设备小型化，轻型化，导致电子器件的必须小型化。而小型化，功率密度化，必须使磁粉芯材料的高频化及低损耗化，而铁硅铝粉芯具有这种高频化，低损耗化和低成本化的特点。

综上所述，铁硅铝磁粉芯相对其他磁粉芯有许多优点，但是现今铁硅铝磁粉芯的生产还面临着许多问题:

1.铁硅铝在大电流下的直流偏执能力较差，已经满足不了日益提升的技术标准，以至于很多要求较高的电子元器件都不能达标。

2.传统破碎法制备铁硅铝，除了直流偏执能力差，损耗也有待于进一步提高，且价格低廉，没有竞争优势，制造过程严谨度不够。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铁硅铝磁粉芯的制备方法，改善传统铁硅铝的直流偏执能力差的现状，以适应电子元器件发展的需要和大批量生产的要求。

第一方面，本发明提供了一种铁硅铝磁芯的制备方法，包括：S10，制备铁硅铝粉末；S20，制备铁硅粉末；S30，对所述铁硅铝粉末和所述铁硅粉末分别进行特定筛目的筛分；其中铁硅铝粉末组成为-120目～-270目，铁硅粉末的组成为-200目～-325目；S40，分别对筛分后的粉末依次进行钝化处理和绝缘包覆处理；；S50，将步骤S40处理后的粉末按不同配比进行混合；S60，将混合后的粉末进行压制成型；S70，对所述成型的磁粉芯依次进行退火和喷涂绝缘处理。

优选地，所述铁硅铝粉末和铁硅粉末均采用气雾化法制备而成。

优选地，步骤S40中所述钝化剂采用磷酸溶液，其加入量为粉末质量的1～5％。

优选地，，步骤S40中所述绝缘包覆处理具体为：加入绝缘剂和粘结剂进行绝缘包覆处理；其中，绝缘剂采用硅溶胶和低熔点玻璃粉，加入量分别为0.5～5wt％和0.5～5wt％；粘结剂采用硅酮树脂，加入量为1～5wt％。

优选地，步骤S50中，铁硅铝粉末占铁硅铝粉末和铁硅粉末总质量的20～80％。

进一步优选地，步骤S50中，铁硅铝粉末占铁硅铝粉末和铁硅粉末总质量的50～80％。

优选地，步骤S60中所述压制成型的压力采用14～28t/cm²。

优选地，步骤S70中所述退火处理在650～750℃下进行不超过6h.

优选地，步骤S70中所述喷涂绝缘处理采用环氧树脂为处理剂。

第二方面，提供了一种上述第一方面所述制备方法制备的铁硅铝磁粉芯。

本发明提供的制备方法具有以下有益效果：1，通过气雾化铁硅铝的制粉工艺，可以大大降低制得磁芯的损耗，并提升直流偏执能力；2，通过与定量气雾化铁硅粉末的混合，可再次大幅度提升直流偏执能力；3，通过对特定气雾化铁硅铝及气雾化铁硅粒度的筛选，使制得磁芯在直流偏执能力大幅提升的同时获得较低损耗；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。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的铁硅铝磁粉芯的制备方法流程图。

具体实施方式