[发明专利]一种氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料的制备方法

说明书

本发明提供一种氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)铁硅镉金属合金粉经预处理，得到金属粉料；(2)所述金属粉料与醋酸镁溶液依次经第一混合和加热分解处理，得到半成品金属粉料；(3)所述半成品金属粉料与有机粘结剂依次经第二混合和干燥，得到氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料。本发明所述制备方法操作简单，得到的氧化镁包覆的软磁复合材料性能优越，在直流电场的叠加下，磁导率下降比例低，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着电子器件微型化和高频化的快速发展，对软磁材料提出了更高的要求，需要其同时具有高的磁导率和低的高频损耗，而传统的金属软磁材料和铁氧体已无法满足使用要求。

软磁复合材料SMCs(Soft Magnetic Composite)，又称磁粉芯，它结合了金属和铁氧体软磁材料的优势，其电阻率较软磁金属大幅提高，能有效降低涡流损耗，且比软磁铁氧体具有更高的饱和磁化强度，更能满足电力电子器件小型化、集成化的要求。软磁复合材料软磁复合材料可压制成环形、E型、U型等各种复杂形状，实现元器件一体化生产。因此，软磁复合材料已成为发展与应用增长速度最快的磁性材料，用于生产各类电感器、滤波器、扼流圈和变压器等电力电子关键元器件。

现如今对软磁复合材料的研究，一直主要围绕两条主线展开，即研发具有特定性能的软磁合金体系以满足不同应用场合的需求，以及创新绝缘包覆工艺，降低高频损耗。

CN112735722A公开了一种具有MnO-SiO₂复合绝缘层的铁硅软磁复合粉末及其制备方法，其步骤为1.将纳米锰氧化物粉末与铁硅合金粉末按质量比1:9～99进行混合，将混合后的粉末进行粉磨得到复合粉末；2.将所得复合粉末进行高温烧结得到具有MnO-SiO₂复合绝缘层的铁硅软磁复合粉末。所提供的铁硅软磁复合粉末具有稳定性好、耐高温、电阻特性优良且饱和磁化强度高的特性；该工艺简单且生产成本低，具有良好的应用前景。但是该制备方法操作复杂，且在直流电场的叠加下，铁硅软磁复合粉末的磁导率下降比例高。

CN102136331A公开了一种高效软磁复合材料及其制备方法，该材料是由高电阻率软磁铁氧体构成巢壁结构，巢壁结构的铁氧体包围并完全隔离巢内软磁性金属或合金颗粒软磁相，使巢内软磁性金属或合金颗粒软磁相相互绝缘，软磁性金属或合金颗粒的含量为50wt％～99wt％，余为软磁铁氧体；其制备方法是，将软磁性金属或合金颗粒与软磁铁氧体粉末按比例混合，使软磁铁氧体粉末完全均匀包覆于软磁性金属或合金颗粒表面，再经放电等离子烧结致密化复合烧结成形，最后进行去应力退火热处理。该方法包覆的绝缘层均匀性不高，导致磁导率在高频下会发生大幅降低，且由于放电等离子烧结设备所需的生产环境要求较高，不利于大规模的生产。

CN109326405A公开了一种高导热绝缘软磁金属粉末的制备方法，包括如下步骤：(1)配置绝缘包覆溶液：按配比称取包覆剂，所述包覆剂包括纳米氮化硼、纳米氮化铝、纳米氮化硅、硅酸钠及纳米氧化锆，将包覆剂加入蒸馏水中并搅拌、溶解，得到所述绝缘包覆溶液，所述绝缘包覆溶液的质量浓度为30～50g/L；(2)采用步骤(1)得到的绝缘包覆溶液包覆金属粉末制备绝缘粉末；(3)制备胶黏剂；(4)制备软磁金属粉末。该方法使用酚醛树脂等作为包覆剂，有机包覆剂的耐热性较差，在高温退火的过程中易分解，影响磁性能以及使用寿命，同时在直流叠加电场下磁导率下降的比例高。

因此，开发一种能有效提升磁粉性能、降低在直流叠加电场下磁导率下降比例的软磁复合材料的制备方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料的制备方法，所述制备方法通过将金属粉料与醋酸镁溶液进行加热分解处理，得到包覆氧化镁的半成品金属粉料；之后将半成品金属粉料与有机粘结剂混合，得到氧化镁包覆层厚度适中，在直流电场的叠加下磁导率下降比例低的氧化物包覆铁硅镉软磁复合材料。