[发明专利]软磁复合材料用绝缘包覆铁粉及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种软磁复合材料用绝缘包覆铁粉及其制备方法和应用。本发明的软磁复合材料用绝缘包覆铁粉的制备方法包括以下步骤：1)将铁粉和钝化液混合后进行喷雾干燥，再进一步烘干，得到钝化铁粉；2)将钝化铁粉和有机‑无机复合液混合后进行喷雾干燥，再进一步烘干，即得软磁复合材料用绝缘包覆铁粉。本发明的软磁复合材料用绝缘包覆铁粉的绝缘层厚度可控，绝缘层薄且均匀，具有稳定良好的磁性能，且其制备方法具有过程简单、生产周期短、干燥时间短、效率高、生产安全、绿色环保等优点，可以批量制备软磁复合材料用绝缘包覆铁粉，适合进行连续化大规模生产。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种软磁复合材料用绝缘包覆铁粉及其制备方法和应用。

背景技术

软磁复合材料(Soft Magnetic Composite materials，SMCs)，是通过对金属或合金软磁粉末包覆绝缘物质，再辅助以粉末冶金技术制备而得。软磁复合材料具有低的矫顽力、较高的饱和磁感应强度、较高的磁导率、易于复杂结构成形以及三维各向同性等特点，对于各种电力、电子产品的小型化、高性能化、高频化发展有着重大意义，被广泛应用于电气和通讯等领域，特别是电磁器件。

绝缘包覆铁粉是一种常用的制备软磁复合材料的原料，因此，要想制备性能良好的软磁复合材料，绝缘包覆铁粉的制备是关键。目前，最常见的软磁复合材料用绝缘包覆铁粉的制备方法是采用机械搅拌的方式使处理液包覆在铁粉表面，再干燥处理除去有机溶剂，最终获得包覆有绝缘层的铁粉。该方法制备的绝缘包覆铁粉存在绝缘层包覆不均匀，厚薄不一致的问题，包覆效果不理想，易导致材料的综合磁性能下降。同时，该制备方法还存在生产效率低、对环境有害等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于解决现有软磁复合材料用绝缘包覆铁粉存在的绝缘层包覆不均匀、厚薄不一致、磁性能较差的问题，提供一种绝缘层厚度可控、绝缘层薄且均匀、磁性能良好的软磁复合材料用绝缘包覆铁粉。

本发明的目的之二在于提供一种过程简单、生产周期短、干燥时间短、效率高、生产安全、绿色环保的软磁复合材料用绝缘包覆铁粉的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述软磁复合材料用绝缘包覆铁粉在制备磁性材料中的应用。

本发明所采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种软磁复合材料用绝缘包覆铁粉的制备方法，包括以下步骤：

1)将铁粉和钝化液混合后进行喷雾干燥，再进一步烘干，得到钝化铁粉；

2)将钝化铁粉和有机-无机复合液混合后进行喷雾干燥，再进一步烘干，即得软磁复合材料用绝缘包覆铁粉；

其中，步骤2)所述有机-无机复合液的组成包括有机粘结剂、无机物、偶联剂和溶剂；

所述无机物为金属氧化物、气相二氧化硅、硅酸钠、玻璃粉、粘土和云母粉中的至少一种。

优选的，步骤1)所述铁粉为粒径20μm-350μm的水雾化铁粉。

优选的，步骤1)所述铁粉的纯度≥99.7％，含氧量≤0.15wt.％。

进一步优选的，步骤1)所述铁粉的纯度为99.8％，含氧量为0.10wt.％。

优选的，步骤1)所述钝化液的组成包括无机酸和溶剂。

进一步优选的，步骤1)所述钝化液为磷酸的丙酮溶液或磷酸的乙醇溶液。

优选的，所述无机酸的添加量为铁粉质量的0.1％-5％。

进一步优选的，所述无机酸的添加量为铁粉质量的0.1％-2％。

优选的，所述无机酸为磷酸、硼酸、硝酸、硫酸、盐酸中的至少一种。