一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法技术

技术编号:14235351 阅读:179 留言:0更新日期:2016-12-21 08:56
本发明专利技术公开了一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法。它利用气雾化FeNi粉末,通过铁镍粉末的粒度配比、粉末退火处理、绝缘包覆、压制成型、磁芯热处理及表面涂层工艺,来实现μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备。本发明专利技术的有益效果是:所需的设备以及工艺简单,成本低;产品性能优异,有较高的直流叠加性能,很低的功率损耗及较高的品质因数,达到行业领先水平;避免了有机粘结剂的使用,提高磁粉芯热处理温度的同时,也减少有机物在热处理过程中产生的废气污染。

Method for preparing =60 iron nickel soft magnetic powder core

The invention discloses a method for preparing a mu = 60 Fe Ni soft magnetic powder core. It uses gas atomized FeNi powder, the particle size ratio, iron nickel powder annealing, insulation coating, molding, core heat treatment and surface coating technology, to achieve mu = 60 nickel iron soft magnetic powder core preparation. The invention has the advantages that the required equipment and has the advantages of simple process, low cost; excellent product performance, a DC superposition of high performance, high quality factor and low power consumption, to achieve industry-leading level; to avoid the use of organic binder, and improve the magnetic core temperature of heat treatment, but also reduce the waste gas organic pollution generated during heat treatment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软磁材料相关
,尤其是指一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法
技术介绍
金属软磁磁粉芯具有高饱和磁感应强度、高居里温度和高直流叠加性能等优点,被广泛应用于大电流功率器件中。其中,铁镍软磁磁粉芯的直流叠加性能最佳,且具有较高的饱和磁感应强度、高居里温度、低磁致伸缩系数(噪音小)和低成本等优点,因此具有很大的市场容量。专利号CN201110133836.5的专利技术专利公开了一种铁镍软磁合金材料的制造方法,该工艺采用磷酸钝化后加入酚醛树脂进行粘结,再压制成型。有机树脂的加入,可以在一定程度上降低涡流损耗,但磁芯的热处理温度受树脂特性的限制,不能很好消除磁芯的内应力,同时有机树脂的分解容易产生裂纹,降低磁粉的绝缘性,从而影响磁粉芯的功率损耗等性能。专利号CN200610018160.4的专利技术专利公开了利用水雾化铁镍磁粉,通过粉末退火处理,绝缘包覆制备出铁镍磁粉芯,但由于水雾化粉末的氧含量高,且粉末形状为不规则片状结构,因此该磁粉芯的直流叠加性能以及损耗性能都较差。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在上述的不足,提供了一种直流叠加性能好以及损耗低的μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法,利用气雾化FeNi粉末,通过铁镍粉末的粒度配比、粉末退火处理、绝缘包覆、压制成型、磁芯热处理及表面涂层工艺,来实现μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备,具体操作步骤如下:(1)粉末粒度配比:将气雾化FeNi粉末按+45μm和-45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶-45μm=2∶3的比例混合均匀;(2)粉末退火:将步骤(1)得到的混合磁粉,放入退火炉中,并通入氢气和氮气中的一种或两种,温度控制在800℃~900℃,热处理时间1~6h;(3)绝缘包覆:把退火后的铁镍磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中,焙炒至干燥后,再加入到水玻璃和高岭土的混合溶液中,继续焙炒至干燥;(4)压制成型:成型压力为15~25吨/cm2;(5)磁芯热处理:在氮气的保护气氛下,温度控制在750℃~850℃,保温时间40~60min;(6)表面涂层:磁粉芯表面用环氧树脂喷涂。其中:在步骤(2)中,通入氢气和氮气中的一种或两种,是为了防止混合磁粉在退火过程中被氧化。使用本方法制备得到的铁镍软磁磁粉芯的直流叠加性能在85%以上(100Oe),在25℃时该磁粉芯的功率损耗在700kW/m3以下(测试条件:100kHz/100mT),且具有较高的品质因数,产品性能优异,达到行业领先水平。作为优选,在步骤(1)中,气雾化FeNi粉末中镍的含量为42-50%,余量为铁。作为优选,在步骤(3)中,磷酸二氢铝的量为铁镍磁粉重量的0.5%~2%,水玻璃的量为铁镍磁粉重量的0.5%~2%,高岭土的量为铁镍磁粉重量的 0.5%~1%,焙炒温度为120℃~180℃。作为优选,在步骤(4)中,压制成型时加入脱模剂,所述脱模剂为硬脂酸盐、滑石粉、二硫化钼中的一种或几种。作为优选,所述脱模剂的量为铁镍磁粉重量的0.3%~1%。本专利技术的有益效果是:所需的设备以及工艺简单,成本低;产品性能优异,有较高的直流叠加性能,很低的功率损耗及较高的品质因数,达到行业领先水平;避免了有机粘结剂的使用,提高磁粉芯热处理温度的同时,也减少有机物在热处理过程中产生的废气污染。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。实施例1取气雾化FeNi粉末,其中镍的含量为50%,余量为铁,用超声振动筛将其按+45μm和-45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶-45μm=2∶3的比例混合均匀;放入退火炉中,通氮气,800℃保温6h;把磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中加热到150℃焙炒至干燥,冷却后,再把磁粉加入到水玻璃和高岭土混合溶液中加热至150℃焙炒至干燥,其中磷酸二氢铝的量为铁镍磁粉重量的1%,水玻璃的量为铁镍磁粉重量的1.2%,高岭土的量为铁镍磁粉重量的0.8%;压制成型前加入铁镍磁粉重量的1%的二硫化钼作为脱模剂,混合均匀后,压制成27mm*14.6mm*11.2mm的磁环,成型压力位20吨/cm2;将成型后的磁芯在氮气气氛下,850℃保温50min进行热处理;冷却后在磁芯表面喷涂环氧树脂,固化后得到μ=60铁镍磁粉芯。经检测,得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。实施例2取气雾化FeNi粉末,其中镍的含量为45%,余量为铁,用超声振动筛将其按+45μm和-45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶-45μm=2∶3的比例混合均匀;放入退火炉中,通氢气,900℃保温1h;把磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中加热到180℃焙炒至干燥,冷却后,再把磁粉加入到水玻璃和高岭土混合溶液中加热至180℃焙炒至干燥,其中磷酸二氢铝的量为铁镍磁粉重量的2%,水玻璃的量为铁镍磁粉重量的0.5%,高岭土的量为铁镍磁粉重量的0.5%;压制成型前加入铁镍磁粉重量的0.8%的硬脂酸盐作为脱模剂,混合均匀后,压制成27mm*14.6mm*11.2mm的磁环,成型压力位25吨/cm2;将成型后的磁芯在氮气气氛下,750℃保温60min进行热处理;冷却后在磁芯表面喷涂环氧树脂,固化后得到μ=60铁镍磁粉芯。经检测,得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。实施例3取气雾化FeNi粉末,其中镍的含量为42%,余量为铁,用超声振动筛将其按+45μm和-45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶-45μm=2∶3的比例混合均匀;放入退火炉中,通氮气和氢气的混合气体,850℃保温3h;把磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中加热至120℃焙炒至干燥,冷却后,再把磁粉加入到水玻璃和高岭土混合溶液中加热到120℃焙炒至干燥,其中磷酸二氢铝的量为铁镍磁粉重量的0.5%,水玻璃的量为铁镍磁粉重量的2%,高岭土的量为铁镍磁粉重量的1%;压制成型前加入铁镍磁粉重量的0.3%的硬脂酸盐和滑石粉的混合物作为脱模剂,混合均匀后,压制成27mm*14.6mm*11.2mm的磁环,成型压力位15吨/cm2;将成型后的磁芯在氮 气气氛下,800℃保温40min进行热处理;冷却后在磁芯表面喷涂环氧树脂,固化后得到μ=60铁镍磁粉芯。经检测,得到的铁镍磁粉芯的磁性能如表1所示。表1实施例磁粉芯性能由表1可知,使用本方法制备得到的铁镍软磁磁粉芯的直流叠加性能在85%以上(100Oe),在25℃时该磁粉芯的功率损耗在700kW/m3以下(测试条件:100kHz/100mT),达到行业领先水平。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式,但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法,其特征是,利用气雾化FeNi粉末,通过铁镍粉末的粒度配比、粉末退火处理、绝缘包覆、压制成型、磁芯热处理及表面涂层工艺,来实现μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备,具体操作步骤如下:(1)粉末粒度配比:将气雾化FeNi粉末按+45μm和‑45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶‑45μm=2∶3的比例混合均匀;(2)粉末退火:将步骤(1)得到的混合磁粉,放入退火炉中,并通入氢气和氮气中的一种或两种,温度控制在800℃~900℃,热处理时间1~6h;(3)绝缘包覆:把退火后的铁镍磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中,焙炒至干燥后,再加入到水玻璃和高岭土的混合溶液中,继续焙炒至干燥;(4)压制成型:成型压力为15~25吨/cm2;(5)磁芯热处理:在氮气的保护气氛下,温度控制在750℃~850℃,保温时间40~60min;(6)表面涂层:磁粉芯表面用环氧树脂喷涂。

【技术特征摘要】
1.一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法,其特征是,利用气雾化FeNi粉末,通过铁镍粉末的粒度配比、粉末退火处理、绝缘包覆、压制成型、磁芯热处理及表面涂层工艺,来实现μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备,具体操作步骤如下:(1)粉末粒度配比:将气雾化FeNi粉末按+45μm和-45μm两种粒度进行分级,然后按+45μm∶-45μm=2∶3的比例混合均匀;(2)粉末退火:将步骤(1)得到的混合磁粉,放入退火炉中,并通入氢气和氮气中的一种或两种,温度控制在800℃~900℃,热处理时间1~6h;(3)绝缘包覆:把退火后的铁镍磁粉加入到磷酸二氢铝溶液中,焙炒至干燥后,再加入到水玻璃和高岭土的混合溶液中,继续焙炒至干燥;(4)压制成型:成型压力为15~25吨/cm2;(5)磁芯热处理:在氮气的保护气氛下,温度控制在750℃~850℃,保温...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴波涛姚骋张章明
申请(专利权)人:横店集团东磁股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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