[发明专利]低功耗高性能软磁复合材料的制备工艺

说明书

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种低功耗高性能软磁复合材料的制备工艺，解决金属软磁钢材及软磁铁氧体两大类别软磁材料存在的缺陷问题，其特征是包含84～89％Mn、5.5～6.5％N、2.0～4.0％Nb、1.5～2.0％Ce、2.0～3.0％Mo；将原材料置于中频炉内，升温过程中氮气保护，待完全融化后，在1650～1750℃下适当保温，以20～100千克每分钟的流量进行钢液雾化，雾化后的粉浆进行脱水，再经真空干燥后进行还原处理，还原后的粉块破碎，过150目筛网后包装而成。利用此粉末可以制备出磁性能优良的金属软磁制品。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种低功耗高性能软磁复合材料的制备工艺。

背景技术

金属软磁粉芯兼有金属软磁钢材及软磁铁氧体两大类别软磁材料的优良特性，并最大限度地改善了二者存在的缺陷，目前软磁粉芯的发展趋势是追求制备出同时拥有高导磁率和低损耗的金属软磁粉芯，要想达到这个目标，其中原材料粉末至关重要，粉末的元素成份配置、粒度分布等物理化学性能对软磁制品的磁性能影响很大。现有技术中高导磁率材料的制造方式如专利公开号为CN1246500A涉及一种高分子/磁性纳米复合微波介质材料，含氟、不含氟的高聚物或它们的共聚，共混物的高分子材料与金属、合金或铁氧体软磁材料按1∶1至1∶10重量份混合组成，其方法是将粉末或悬浊液的高分子和磁性材料经搅拌，球磨或超声等方法均匀复合，用0.4～4吨/cm2的压力制成一定形状，在空气、氩气、氮气或氢气中，在120～400℃温度下热处理30分钟制得，这种材料无法替代本发明所提出的金属粉末。又如专利公开号为CN101572150A提供了一种具有高饱和磁化强度的微晶软磁粉材料，其成分的重量百分含量为：4～7％AL、7～12％N、0.05～0.2％CU、0.1-0.5％ZR、0.5～2.5％B、0.05～0.1％PR、0.05～0.1％LA、0.01～0.05％P、其余为Mn。还有如专利公开号为CN102136331A公开了一种高效软磁复合材料及其制备方法，该材料是由高电阻率软磁铁氧体构成巢壁结构，巢壁结构的铁氧体包围并完全隔离巢内软磁性金属或合金颗粒软磁相，使巢内软磁性金属或合金颗粒软磁相相互绝缘，软磁性金属或合金颗粒的含量为50wt％～99wt％，余为软磁铁氧体；方法是将软磁性金属或合金颗粒与软磁铁氧体粉末按比例混合，使软磁铁氧体粉末完全均匀包覆于软磁性金属或合金颗粒表面，再经放电等离子烧结致密化复合烧结成形，最后进行去应力退火热处理。这些配方和制造方法所得到的产品均具有独自特点，无法取代本发明所得到产品。

发明内容

本发明的目的是为了解决金属软磁钢材及软磁铁氧体两大类别软磁材料存在的缺陷问题，提供一种配方科学、工艺合理的低功耗高性能软磁复合材料的制备工艺。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种低功耗高性能软磁复合材料的制备工艺，其特征是包含以下粉末元素的重量百分含量：84～89％Mn、5.5～6.5％N、2.0～4.0％Nb、1.5～2.0％Ce、2.0～3.0％Mo；其过程是将原材料按配方比例备料置于中频炉内，加热升温，熔炼过程采用氮气保护，待原材料完全融化后，再将钢液以20～100千克每分钟的流量进行高压水雾化工序，雾化过程中使用氮气进行保护，雾化后的粉浆进行脱水，再经真空干燥后进行还原处理，还原温度600～800℃，氨分解气流量30～40立方米每小时，将还原后的粉块进行破碎，过150目筛网后包装而成。″氨分解气流量″指每小时通入还原炉中的体积数。通过本工艺方法，可制取粒度组成合理，元素配置恰当、成份均匀稳定等特点的金属粉末，由这种粉末制成的金属软磁零件具有高导磁率低损耗的磁性能特点。

本发明的有效效果是：改善了金属软磁钢材和软磁铁氧体两种软磁材料存在的缺陷，综合机械性能优异，利用此粉末可以制备出磁性能优良的金属软磁制品。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。