[发明专利]一种FeSiBCr/SiO2 有效
| 申请号： | 201911076954.X | 申请日： | 2019-11-06 |
| 公开（公告）号： | CN110767441B | 公开（公告）日： | 2022-04-05 |
| 发明（设计）人： | 黄贞益;樊希安;刘莉;先琛;吴朝阳;吴胜华 | 申请（专利权）人： | 安徽工业大学 |
| 主分类号： | H01F41/02 | 分类号： | H01F41/02;H01F1/153;B22F1/00;B22F3/14;B22F3/24;C22C38/32;C22C38/34 |
| 代理公司： | 北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732 | 代理人： | 周新楣 |
| 地址： | 243002 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 fesibcr sio base sub | ||
本发明提供了一种FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯的制备方法，属于粉末冶金及软磁材料技术领域。首先以纯度为99.0wt.％以上的FeSiBCr非晶粉末为原料，使用硅烷偶联剂对FeSiBCr非晶粉末颗粒进行表面改性，提高FeSiBCr非晶颗粒的表面活性，其次采用化学液相原位沉积工艺在FeSiBCr磁性颗粒表面包覆SiO2绝缘壳层，最后结合热压烧结，并进行去应力退火处理，制备颗粒间绝缘的FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯。本发明制备的FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯表现出高磁感、高电阻率、良好的频率稳定性、低矫顽力、以及低铁损等优异的电磁特性，可有效填补现有软磁复合材料性能的空白。
技术领域
本发明涉及粉末冶金及软磁材料技领域，具体涉及一种 FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯的制备方法。
背景技术
在功能材料和结构材料领域中，铁基纳米晶软磁复合材料因具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力和低剩磁等优异的软磁性能，加上其力学性能优异，成本低廉，应用前景非常广泛。目前，商业铁基软磁复合材料通常是由具有核壳结构的软磁复合粉末(以铁磁性粉末为核，绝缘包覆剂为壳)压制而成。因此软磁复合粉末的性能对铁基软磁复合材料性能具有重要影响，而绝缘包覆剂的种类和用量是调节软磁复合粉末性能的关键因素，因此绝缘包覆是纳米晶软磁复合铁芯生产制造过程中最为核心的工序。优化铁基软磁复合材料和磁芯元件性能的基础是保持软磁复合材料中核壳结构的均匀性、完整性和致密性。然而，目前绝大多数软磁复合粉末制备中存在反应过程不易控制、绝缘包覆不均匀等缺陷，且易引入较多的SiO2非磁性相，大幅度降低软磁复合粉末及材料的电磁性能。
为了进一步满足未来电机变频控制技术的要求，需要研究开发既可以承受高能量密度输入，又能满足低铁损的纳米晶软磁复合铁芯。如L.Xu等(Xu L,Yan B.Fe-6.5％Si/SiO2 powder cores prepared by spark plasma sintering:Magnetic properties andsintering mechanism [J].International Journal of Modern Physics B,2017,31(16-19): 17440111-17440116.)采用简单机械球磨工艺制备了Fe-Si/SiO2软磁复合粉末，其电阻率达到了1.7×10-5Ω·m，并保持优异的软磁特性。 S.Wu(Wu S,Sun A Z,Lu Z W,ChenC,Gao X X.Magnetic properties of iron-based soft magnetic composites withSiO2 coating obtained by reverse microemulsion method[J],Journal of Magnetismand Magnetic Materials,2015,381:451-456.)采用反相微乳液法制备了包覆有非晶SiO2层的Fe/SiO2软磁复合粉末，150kHz下的磁芯损耗仅为未包覆样品的10％。然而，目前绝大多数软磁复合粉末制备中存在反应过程不易控制、绝缘包覆不均匀等缺陷，且易引入较多的SiO2非磁性相，大幅度降低软磁复合粉末及材料的电磁性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供了一种 FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯的制备方法，采用本发明的制备方法能够保证FeSiBCr/SiO2纳米晶软磁复合铁芯中复合粒子能够达到SiO2包覆层厚度可控的目的，在具有较高电阻率的同时，具有较高的频率稳定性，所得铁硅合金复合粉末的铁损耗较低，且具有较好的热稳定性。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
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