[发明专利]一种软磁合金粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种软磁合金粉末的制备方法，包括以下步骤：将冶炼完成的熔融合金浇灌至单辊快淬设备内；采用单辊快淬设备喷制出若干非晶合金丝；在喷制过程中，熔融合金处在恒温条件下；采用机械破碎将非晶合金丝研磨成非晶软磁合金粉末。本发明的非晶合金丝制备过程是利用熔融态合金在恒温条件下，通过多排孔喷嘴进行浇铸，利用冶炼包和喷包的联合应用，实现了非晶丝材的连续生产，进而实现了非晶丝的大批量生产及更稳定的品质，产品成本得到了有效控制；本制备方法所制得非晶软磁合金粉末是通过非晶合金丝研磨制得，与常见粉末制备方法的气化法和雾化法相比，工艺简单，规避了常规方法在非晶粉末制备中的技术问题，降低了合金粉末的制备成本。

技术领域

本发明涉及软磁合金冶金技术领域，尤其是涉及一种软磁合金粉末的制备方法。

背景技术

近年来，随着电子元器件的微型化、高频化、节能化的发展趋势，在微电子行业，尤其是在电感器件行业，对运用磁性材料提出了更高的性能要求，其主要体现在：1、磁性材料的高饱和磁感应强度的要求，以避免在大电流条件下，磁性材料出现电感饱和的现象；2、磁性材料高阻抗和低损耗的要求，以保证在MHz级频率下，磁性材料呈现的工作稳定性。

然而，传统的软磁材料难以满足上述性能要求，其中，非晶带材制备的铁芯在高频条件下，存在损耗大的问题；而铁氧体虽然可以在高频条件下工作，但是，其饱和磁感应强度和磁导率较低，不能满足器件微型化需求；至于铁硅铝、铁镍粉芯等材料，虽然其损耗较低、频率性能好，但是这些材料的生产成本高，且直流叠加特性均不理想。

与传统软磁材料相比，铁基非晶软磁合金粉末具有矫顽力低、剩磁小及损耗低的优点，且制备成本低，在电感等微电子器件制备方面得到了广泛地应用。目前，非晶软磁合金粉末制备方法主要有：1、采用基于对非晶带材机械破碎和磨损方法获得；2、采用雾化工艺制备而得。

然而，在现有工艺中，对于采用非晶带材破碎磨损法制备非晶软磁合金粉末，其成品的生产效率较低，且所获得的粉末多为带尖角的片状，难以实现粉末间的绝缘，容易造成磁芯损耗增加；而对于采用水雾法制备非晶软磁合金粉末，由于金属粉末成形过程与水雾直接接触，容易引起非晶合金粉末在使用过程的氧化，接人影响产品性能；采用气雾法制备非晶软磁合金粉末时，由于其冷却速率低，非晶合金需采用大块非晶成分，导致合金粉末制备成本高，不利于现阶段产业化发展。

为此，有必要研究一种可有效地规避传统非晶粉末制备的弊端，并且实现了非晶粉末的大批量生产的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效克服非晶合金粉末成型率低、易氧化和成本高等缺点，以满足非晶合金粉末产业化发展需求的软磁合金粉末制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种软磁合金粉末的制备方法，特别的，包括以下步骤：

A)将冶炼完成的熔融合金浇灌至单辊快淬设备内；

B)采用单辊快淬设备喷制出若干非晶合金丝；在喷制过程中，熔融合金处在恒温条件下；

C)采用机械破碎将非晶合金丝研磨成非晶软磁合金粉末。

本制备方法所制得合金粉末是通过非晶合金丝研磨制得，与常见粉末制备方法的气化法和雾化法相比，本制备方法的工艺简单，规避了以往方法在非晶粉末制备中的技术问题，降低了合金粉末的制备成本。

在本制备方法中，单辊快淬设备包括喷包和冷却辊，其中，喷包用于存放熔融合金，冷却辊则用于冷却合金。在喷包上设有朝向该冷却辊布置的喷嘴，该喷嘴上设置有复数个喷嘴孔，这些喷嘴孔可以呈复数排布置。在非晶合金丝的制备过程中，冶炼完成的熔融合金浇至喷包内，喷包内的熔融合金在合金自重的压力作用下，通过喷嘴的快速喷射至快速旋转的冷却辊上，熔融合金遇到低温的冷却辊，快速冷却至接近室温状态，进而形成非晶态的合金丝。