[发明专利]一种磁导率μ=200的铁镍磁粉芯的制备方法

说明书

本发明涉及金属软磁材料制造技术领域，尤其涉及一种磁导率μ＝200的铁镍磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：(1)一次绝缘包覆；(2)退火；(3)二次绝缘包覆；(4)压制成型；(5)热处理；(6)喷漆。本发明选用铁镍磁粉相比于铁镍钼磁粉的成本更低，应用市场更为广阔；通过高温退火，降低内应力，采用有机无机相结合耐高温绝缘剂，提高绝缘层的强度，提高了铁镍磁粉芯的电阻，使磁芯电感在高频下衰减少；采用有机无机相结合的包覆方法，对粉末的松装密度进行了改善，提高粉末的成型性，降低了模具的损耗，可有效降低成本，且提高了磁芯强度。

技术领域

本发明涉及金属软磁材料制造技术领域，尤其涉及一种低损耗、成本低、能够提高磁芯强度的磁导率μ＝200的铁镍磁粉芯的制备方法。

背景技术

金属软磁粉芯由于饱和磁感应强度(Bs)高，可满足器件小型化的需求，市场需求量越来越大。但其缺点是磁导率偏低，一般的铁粉芯、FeSiAl以及FeSi磁粉芯磁导率μ≤125u， FeNi磁粉芯磁导率μ≤160，磁粉芯中磁导率最高的是FeNiMo磁粉芯，美磁公司可达到550u，但FeNiMo磁粉芯Bs偏低，且价格非常高，市场份额很小。FeNi金属磁粉芯具有高Bs(1.6T)，叠加性能最佳，损耗性能仅低于FeNiMo磁芯，金属磁粉芯是将磁性粉末通过绝缘处理的方式来提高电阻率，再通过压制成型及后续热处理得到所需的磁粉芯。对于高磁导率磁粉芯包覆量要非常少，但还要求磁粉表面均匀包覆一层绝缘物质，阻碍磁粉之间的涡流作用，这就对包覆材料以及包覆工艺提出了更高的要求。金属磁粉芯由于具有较高的磁感应强度，高居里温度，被广泛应用于开关电源、电子通讯、雷达等领域。

金属磁粉的专利很多，但高磁导率(u>150)的金属磁粉芯专利很少，这是由于高磁导率金属磁粉芯绝缘层很薄，很容易破损，制备难度很大。中国专利文献上公开了“具有超高磁导率的铁基非晶磁粉芯的制备方法”，其公告号为CN103730224A，该发明将非晶带材退火、破碎成非晶粉末，再通过粗颗粒(-20+70目)与细颗粒(-400目)的配比，采用钝化剂、偶联剂、绝缘剂和粘结剂、润滑剂对所述混合粉末依次进行钝化、偶联、绝缘包覆、润滑处理，然后压制成型。该方法可以提升在低频下的磁导率，1kHz磁导率可达300多，但是高频(50kHz 以上)由于粉末粒度较粗，涡流损耗大，磁导率下降很快，应用范围只能在低频下使用。中国专利CN105063486A提出一种磁导率100的复合FeNi材料的制造方法，将90wt％～99wt％的FeNi粉末和1wt％～10wt％的ZnCu粉末混合为粗粉，将该粗粉与稀释剂按照质量比1:2～ 1:1混合，通过球磨机混合均匀得到预混合的FeNi复合材料。通过本发明方法制造的复合FeNi 材料，100kHz下Q值>20，压制的标准磁环在磁导率100的情况下其表面绝缘阻抗>1000MΩ。但其磁导率仅是100±10％，磁导率对于一些高端应用并不满足。中国专利CN104575911B提供了一种磁导率在185及以上的高磁导率铁镍钼磁粉芯的制备方法，通过添加适量的耐高温绝缘材料，选择合适的绝缘包覆方法，通过压制成型及高温退火工艺，实现铁镍钼磁粉芯的高磁导率，该方法使用的铁镍钼磁粉价格昂贵，且直流叠加性能(DC-bias)和损耗性能均比较差。

发明内容

本发明为了克服传统金属磁粉芯磁导率偏低、成本高的问题，提供了一种低损耗、成本低、能够提高磁芯强度的磁导率μ＝200的铁镍磁粉芯的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种磁导率μ＝200的铁镍磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：

(1)一次绝缘包覆：以铁镍磁粉母体总质量为基准，在铁镍磁粉中加入0.01～1.0wt％的包覆剂进行一次包覆；

(2)退火：将一次绝缘包覆后的铁镍磁粉放入退火炉中，通入第一保护气体进行保护，于 700℃～900℃条件下，退火1～10h；