[发明专利]一种金属软磁磁粉的绝缘包覆方法及其制得的绝缘磁粉

说明书

本发明涉及金属软磁复合材料技术领域，具体涉及一种金属软磁磁粉的绝缘包覆方法及其制得的绝缘磁粉，本发明采用反应得到的纳米无定型的硅铝酸钠作为金属磁粉包覆与粘结剂，包覆层均匀、厚度可控、具有高的热稳定性、高电阻；磁粉流动性好、成型性能极佳，压制成型的坯体强度以及热处理后的成品强度高，制得的磁粉心具有强度高的同时，也具有优良的磁学性能；采用这种方法对磁粉进行绝缘包覆，可操作性强，便于批量生产。

技术领域

本发明涉及金属软磁复合材料技术领域，具体涉及一种金属软磁磁粉的绝缘包覆方法及其制得的绝缘磁粉。

背景技术

金属软磁磁粉心一种以合金粉为原料，在磁粉表面包覆一层绝缘材料，经压制成型、热处理退火后而得到的新型软磁功能材料。其中，绝缘包覆和粘结是关键环节，对提高整体电阻率、降低涡流损耗，提高综合电-磁性能和力学性能起决定性作用。对磁粉的绝缘包覆和粘结有以下要求：(1)包覆材料电阻率高，可有效降低涡流损耗；(2)包覆材料热稳定高，能在高温下进行热处理而不发生分解；(3)包覆方法可控性强，包覆层致密、完整、均匀；(4)合金/绝缘层界面结合强度高，压制成型过程中包覆层不破碎、脱落；(5)压制后坯体热处理后磁粉心具有一定的强度，无需浸环氧树脂增强。

绝缘粘结包覆方法一般分为物理包覆和化学包覆。物理包覆是将包覆剂机械包覆在磁粉表面，包覆剂与金属粉表面不发生化学反应，如热固性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂等)、热塑性树脂(如聚乙烯、聚酰胺等)、硅溶胶等。物理包覆不改变磁粉元素的比例，但是由于受成本或与基底结合力的影响，包覆剂用量收到限制，且磁粉易粘结成团，流动性或成型性不佳；化学包覆则是包覆剂与机体发生反应，在磁粉表面生成一层绝缘层，如磷酸、磷酸二氢盐、铬酸盐等。化学包覆为包覆层与基底结合紧密，但是由于基底合金各元素活性的差异，反应程度也不同，最终各元素比例与设计有偏差，从而影响磁粉的磁学性能，尤其是包覆反应剂加入量较多的情况下，影响尤其明显，且包覆后磁粉的粘结性差，需额外增加粘结剂。在无机物具有较高的耐热温度，能够满足磁粉心热处理的要求，且电阻率高，高频下涡流损耗低，是优良的绝缘包覆剂。但是这些无机物粘结性较差，无其它粘结剂存在时，磁粉心力学性能难以达到应用的要求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种金属软磁磁粉的绝缘包覆方法及其制得的绝缘磁粉，采用反应生成无定型硅铝酸钠作为包覆粘结剂，磁粉流动性好、成型性能极佳，成型的坯体强度以及热处理后的成品强度高。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种金属软磁磁粉的绝缘包覆方法，包括如下步骤：

1)按配比称取金属磁粉和偏铝酸钠溶液，将金属磁粉与偏铝酸钠溶液混合，混合均匀得到混合物A；

2)按配比称取硅源，将硅源加入步骤1)得到的混合物A中，混合均匀得到混合物B；

3)将步骤2)得到的混合物B于50-130℃下加热搅拌，直至干燥，即可得到已绝缘包覆的绝缘磁粉。步骤1)中，偏铝酸钠溶液由氢氧化铝、氢氧化钠溶液混合得到。

进一步的，步骤1)中，氢氧化钠溶液中氢氧化钠摩尔数是氢氧化铝摩尔数的1.01-1.1倍。

进一步的，步骤1)中，氢氧化铝的加入量为金属磁粉质量0.1-1.5wt％。

进一步的，步骤1)中，金属磁粉为金属软磁磁粉。

进一步的，步骤2)中，硅源为硅酸钠粉、水玻璃、纳米二氧化硅、硅溶胶、白炭黑中的一种或两种。

步骤2)中，硅源中硅、偏铝酸钠溶液中铝的摩尔比为1-10:1

进一步的，步骤3)中，已绝缘包覆的绝缘磁粉的成型方法为：在绝缘磁粉中加入润滑粉，混合均匀，在1000-2200Mp压力下压制成环形坯体，然后于650-720℃下的氮气气氛中热处理0.5-1.5h，即完成成型操作。