[发明专利]一种有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯

说明书

本发明提供一种有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯及其制备方法，所述磁粉芯的制备原料，包括：FeSiCr非晶磁粉、纳米金属氧化物、钛酸四丁酯、聚乙烯吡咯烷酮；AlN、TiB₂、WC、3‑甘氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲苯、聚硅氧烷树脂。本发明利用聚硅氧烷树脂形成最外层的有机涂层，利用纳米金属氧化物、AlN、TiB2和WC形成中间层包裹层，对最内层的FeSiCr非晶磁粉进行包裹，得到聚硅氧烷树脂包裹AlN/TiB₂/WC/纳米金属氧化物‑FeSiCr非晶磁粉，利用其制备的最终圆环形磁粉芯由于具有有机和无机双层涂层使其具有较高的机械性能、较高的电阻率、较高的磁导率、和较低的磁损耗。

技术领域

本发明属于非晶软磁合金技术领域，具体涉及一种有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯。

背景技术

纳米晶软磁合金通常是将非晶软磁合金进行合适的热处理，在非晶基体上析出均匀的纳米晶粒，得到完全的纳米晶结构或非晶/纳米晶双相结构，经过热处理的合金比原来的非晶前驱体具有更优异的性能。铁基非晶/纳米晶合金自问世以来，由于其优异的软磁性能，如远低于硅钢的矫顽力，高初始磁导率以及较低的高频损耗而受到材料学者的广泛关注。近年来，为了响应全球对于节能环保的号召，各国材料学者先后开发出大量的高性能铁基非晶/纳米晶合金，具有高饱和磁感应强度、低成本的FeSiCr系纳米晶软磁合金是其中最为突出的。然而，由于该合金体系中铁含量较高，导致非晶形成能力较弱，而减小铁含量会降低合金的饱和磁感应强度、磁导率并且机械性能下降，这是该合金目前难以工业化生产的主要问题。因此，对于FeSiCr系合金，如何在提高其非晶形成能力的同时而不恶化磁性能和机械性能是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯。

本发明提供如下技术方案一种有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯，所述磁粉芯的制备原料，按重量份计，包括以下组分：

进一步地，所述FeSiCr非晶磁粉的粒径为60μm～100μm。

进一步地，所述纳米金属氧化物为纳米TiO₂、纳米Cr₂O₃、纳米MgO、纳米ZrO₂中的一种或多种。

进一步地，所述纳米金属氧化物的粒径为15nm～20nm。

本发明还提供上述有机无机混合涂层铁基非晶软磁合金磁粉芯的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述重量份的聚乙烯吡咯烷酮加入所述30ml～50ml无水乙醇中，采用超声波混匀；

2)将所述步骤1)得到的混合溶液转移至三颈瓶中，并向其中加入所述重量份的FeSiCr非晶磁粉和所述重量份的钛酸四丁酯于30℃～40℃下搅拌20min～40min；

3)向所述步骤2)得到的混合溶液中加入所述重量份的纳米金属氧化物、所述重量份的AlN、所述重量份的TiB₂、所述重量份的WC，于200rpm～300rpm转速下、45℃～55℃下搅拌过程中不断滴加所述重量份的3-甘氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷并于搅拌结束之后继续以相同速率搅拌；

4)将所述步骤3)得到的混合溶液冷却至室温后，于5℃～10℃下静置10min～15min，将沉淀采用聚四氟乙烯微滤膜过滤，将得到的凝胶采用无水乙醇清洗2次后，再采用去离子水清洗1次，于60℃～70℃下烘干30min～45min，得到AlN/TiB₂/WC/纳米金属氧化物包裹的FeSiCr非晶磁粉；

5)将所述步骤4)得到的AlN/TiB₂/WC/纳米金属氧化物包裹的FeSiCr非晶磁粉、所述重量份的聚硅氧烷树脂与所述重量份的二甲苯混合，于10KHz～30KHz超声波下混匀；