[发明专利]一种铁硅材料及μ100铁硅磁粉芯的制备方法

说明书

一种μ100铁硅磁粉芯材料的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1)合金熔炼：将Si和Fe投入高频金属熔炼炉中进行冶炼；步骤2)制粉：将步骤1)冶炼得到的合金进行水雾法制粉，过100目筛后进行退火处理；步骤3)粉末处理：将退火后的粉料转入炒粉机中加热，温度80～180℃，向加热后的粉料中缓慢加入磷酸水溶液，继续炒20～60min；之后对粉末进行闪蒸干燥。向烘干粉末中加入润滑剂，搅拌均匀，得到润滑粉末；步骤4)压制：压强为16～24吨/cm²；步骤5)热处理：向热处理炉内通入惰性气体，温度控制在650℃～900℃之间，保温时间为70～100分钟；步骤6)涂装：将油漆均匀涂覆在磁芯表面。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，是一种磁导率μ100铁硅磁粉芯的制备方法。

背景技术

金属磁粉芯是指由微米量级的铁磁性粉末和绝缘介质经过压制而形成的一类金属复合材料，在磁粉颗粒之间存在着一些分布式的气隙。由于铁磁性颗粒很小，又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。

铁硅磁粉芯是由Fe和Si的合金粉末制成的一种磁芯，具有高达16000高斯的饱和磁感应强度，优异的DC偏流特性，其磁芯损耗比铁粉芯低，而又无热老化的问题，特别适合用在大电流下的抗流器，高储能的功率电感器，PFC电感器等。在太阳能、风能、混合动力汽车等新能源领域中被广泛使用。

目前，铁硅磁粉芯可生产的磁导率是26μ～90μ。

发明内容

为了克服现有铁硅磁导率不足，本发明的目的在于提供一种μ100铁硅磁粉芯材料的制备方法；其中，铁硅磁粉芯材料按质量百分比计算，Si的含量为6.2％～6.8％，余量为Fe，包括合金熔炼、制粉、粉末处理、压制、热处理和涂装步骤

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种μ100铁硅磁粉芯材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1)合金熔炼：将Si和Fe投入高频金属熔炼炉中进行冶炼，熔炼温度为1500℃以上，合金熔化的时间在1小时以上；

步骤2)制粉：将步骤1)冶炼得到的合金进行水雾法制粉，过100目筛后进行退火处理；

步骤3)粉末处理：将退火后的粉料转入炒粉机中加热，温度80～180℃，向加热后的粉料中缓慢加入磷酸水溶液，继续炒20～60min。之后对粉末进行闪蒸干燥。向烘干粉末中加入润滑剂，搅拌均匀，得到润滑粉末。

步骤4)压制：压强为16～24吨/cm²

步骤5)热处理：向热处理炉内通入惰性气体，温度控制在650℃～900℃之间，保温时间为70～100分钟。

步骤6)涂装：将油漆均匀涂覆在磁芯表面。

作为优选，所述步骤2)中的制粉采用水雾化制粉，其具体的操作步骤为：将熔化的合金液然后注入中间包中。在合金液注入前开始启动高压水泵，让高压水雾化装置开始工作。中间包中的合金液经过束流，通过包底的漏嘴进入雾化器。在来自雾化器的高压水的作用下，合金液被不断地破碎成细小的液滴，落入装置中的冷却液中，迅液凝固成合金粉末。

作为优选，所述步骤3)中粉末处理时磷酸水溶液中磷酸质量为粉料质量的0.05％～0.28％

作为优选，所述步骤4)中压制的压力为20吨/cm²

作为优选，所述步骤5)中热处理采用氮气保护，最高冲击温度为750±20℃，保温时间为80～90分钟。