[发明专利]一种金属复合磁粉和金属磁粉芯

说明书

技术领域

本发明属于金属软磁材料领域，具体涉及一种金属复合磁粉和金属磁粉芯。

背景技术

磁粉芯是由磁性材料粉末与绝缘介质混合压制而成。铁硅铝磁粉芯的综合性能较好、成本低，在许多应用领域具有其它磁性材料难以比拟的优势，目前已广泛应用于电讯、雷达、电视、电源等产品中的电感滤波器、扼流线圈及开关电源铁芯。

早期的磁粉芯工作频率比较低，只要求高的磁导率而对低损耗要求并不高。随着磁粉芯应用的工作频率越来越高，如何在保证磁粉芯高磁导率的情况下，降低磁粉芯损耗成为突出问题。因此，研究磁粉芯磁导率和磁芯损耗的影响因素就显得尤为重要。国内外关于金属磁粉芯的研究主要是通过提高磁粉性能、选择合适的绝缘剂及磁粉粒度、调整压制参数等方法来改善磁粉芯的磁性能。随着研究的深入，考虑从工艺方面进行改进，如绝缘包覆工艺、成型压力、磁粉粒度和磁粉芯热处理工艺对磁粉芯的磁导率和高频损耗的影响越来越受到关注。中国专利CN201210443610.X公开了一种高磁通密度低铁芯损耗铁硅铝磁粉芯的制备工艺，通过粉末选取、预处理、钝化处理、绝缘包覆处理、压制成型、热处理等步骤得到目标物，制备的产品具有较高的磁导率以及较低的铁芯损耗，但是步骤相对较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属复合磁粉，应用于制备一种高磁导率低损耗的金属磁粉芯。

本发明的具体技术方案如下：

一种金属复合磁粉，其制备包括：将经过扁平化处理的金属磁粉与氧等离子体进行反应，得到表面形成氧化物绝缘包覆层的金属复合磁粉。

优选的，所述反应在等离子体增强化学气相沉积设备、常压化学气相沉积设备或低压化学气相沉积设备中进行；

所述反应的时间为30～120min。

优选的，所述反应的本底真空度为3pa，氧气压力为25～30pa，温度为20～600℃，射频功率为100～200w。

优选的，所述扁平化处理在球磨机中进行；球料比为(11～13):1，球磨时间为35～50h。

优选的，所述金属磁粉为铁硅铝磁粉、铁磁粉、铁硅磁粉、铁硅镍磁粉、铁镍磁粉和铁镍钼磁粉中的一种或多种。

本发明还提供了一种金属磁粉芯，其制备包括：将上述金属复合磁粉与粘结剂和润滑剂混合，冷压成型，得到所述金属磁粉芯。

优选的，所述金属复合磁粉、粘结剂和润滑剂的重量比为(97～98.5):(1～2):(0.5～1)。

优选的，所述粘结剂为环氧树脂；所述润滑剂为硬脂酸镁。

优选的，所述冷压成型的压力为1800～2000Mpa；

加压速率为1mm/min；

保压时间为3～8min。

优选的，在所述冷压成型之后还包括：在650℃～690℃下保温1h，进行退火处理。

综上所述，本发明提供了一种金属复合磁粉，其制备包括：将经过扁平化处理的金属磁粉与氧等离子体进行反应，得到表面形成氧化物绝缘包覆层的金属复合磁粉。本发明使用化学气相沉积设备，在真空条件下，以氧等离子体为反应剂，在金属磁粉的表面形成一层连续的、稳定的氧化物绝缘层，有效阻隔金属磁粉之间的电接触，从而降低金属磁粉芯的高频损耗；本发明采用化学气相反应法对金属磁粉表面进行绝缘处理，实现了一步反应形成多种包覆相，绝缘层的稳定性及连续性好。本发明所提供的金属复合磁粉和金属磁粉芯的磁导率高、高频损耗低，其制备过程简单、反应时间短、成本低、无污染、易于推广使用，可广泛应用于电讯、雷达、吸波及电磁屏蔽等多个领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例1在等离子体增强化学气相沉积设备中反应不同时间得到的铁硅铝复合磁粉制备的磁粉芯的有效磁导率；

图2为实施例1在等离子体增强化学气相沉积设备中反应不同时间得到的铁硅铝复合磁粉制备的磁粉芯的损耗(测试频率100KHz，Bm为50mT)。

具体实施方式

为了解决现有技术问题，本发明提供了一种金属复合磁粉，应用于制备一种高磁导率、低损耗的金属磁粉芯。

本发明金属复合磁粉的制备包括：将经过扁平化处理的金属磁粉与氧等离子体进行反应，得到表面形成氧化物绝缘包覆层的金属复合磁粉。