一种非晶合金粉末及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属基软磁复合材料领域，所述制备方法包括如下步骤：对非晶合金薄带进行破碎处理，得到碎片；在惰性气氛下，对所述碎片进行热处理，并在热处理过程中，对所述碎片连续搅拌；对热处理后的所述碎片进行研磨处理，得到非晶合金粉末。该制备方法生产效率高、废品率低、生产成本低，具备大规模工业化应用的优势。所制得的非晶合金粉末边缘圆滑，无尖锐角、颗粒长宽均匀，可被大量用于一些有高频低损耗应用要求的电子器件中，特别是可被大量用于气隙型软磁粉芯原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属基软磁复合材料领域，具体涉及一种边缘平滑的非晶合金粉末及其制备方法。
技术介绍
非晶合金是一种性能优异的软磁合金材料，具有高电阻、高饱和磁通密度、高磁导率、低损耗和价格低廉等优点，采用快淬急冷的工艺制备的非晶合金薄带已广泛用于工频变压器铁芯。但随着工作频率的提高，非晶合金薄带的涡流损耗也会变大。因此，借鉴粉末冶金以及复合材料的成型工艺，开发中高频下的非晶合金磁粉芯已成为软磁合金领域内的迫切需要。通过将非晶合金材料粉末化，并对非晶粉末颗粒进行绝缘处理，使得非晶合金磁粉芯具有与MPP磁粉芯相媲美的低磁芯损耗特性以及高直流重叠特性，这使得非晶合金磁粉芯非常适用于使用大电流电感器的高性能设备，如电脑、服务器、工业电源以及要求能承载高频和大电流的各种PFC电源电路。到目前为止，制备非晶合金粉末的工艺主要有回旋水流喷雾工艺、惰性气体喷雾工艺以及直接使用非晶薄带破碎制粉的工艺。回旋水流喷雾工艺可制备形貌接近球形的非晶合金粉末，但生产效率低、废品率高、生产成本高，不具备大规模工业化应用的优势。惰性气体喷雾工艺也可以制备形貌接近球形的非晶合金粉末，但由于冷却效率不高，只能制备特定成分的非晶合金粉末，而且同样具有生产效率低、生产成本高的劣势，也不具备大规模工业化应用的优势。直接使用非晶薄带制备非晶合金粉末的工艺是当前制备非晶合金粉末的主流工艺，其大致流程如下：首先，在晶化温度以下将非晶带材进行热处理，使其脆化；随后，采用球磨法使非晶带材产生变形而破碎细化。该制备技术的优点是对物料的选择性不强，可充分回收利用废弃的非晶带材，并且生产效率高，适用于干磨、湿磨；缺点是直接对非晶薄带进行脆化退火，很容易造成退火不均匀，退火不均匀就会造成非晶薄带内部的结晶化转变以及应力释放的不均匀，退火后再进行破碎，就很容易产生形貌不规则并有尖锐角的粉末颗粒，难以绝缘，也不利于在后续的钝化处理和包覆处理中形成均匀的绝缘包覆层，进而导致磁粉芯的损耗升高，降低材料软磁性能。如，中国专利文献CN 103500646 A公开了一种磁导率为26的改性铁硅硼软磁粉芯的制备方法。该现有技术的制备方法公开了先对铁硅硼非晶金属薄带进行热处理，使其脆化易粉碎；再对所述脆化非晶金属薄带进行粉碎以得到非晶金属粉末；但是，该现有技术的制备方法存在上述所述的缺陷，不利于制备性能优异的磁粉芯。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的是现有技术中使用非晶薄带制得的非晶合金粉末，形貌不规则，并有尖锐角的技术问题，提供一种形貌规则，边缘平滑的非晶合金粉末及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术所提供的非晶合金粉末的制备方法，包括如下步骤：对非晶合金薄带进行破碎处理，制得碎片；在惰性气氛下，对所述碎片进行热处理，并在热处理过程中，对所述碎片连续搅拌；对热处理后的所述碎片进行研磨处理，制得非晶合金粉末。所述碎片的目数为50目～200目。进一步地，所述非晶合金薄带为铁基非晶合金薄带。进一步地，所述铁基非晶合金薄带成分为Fe80Si9B11或Fe78Si9B13；所述铁基非晶合金薄带的厚度为18～26μm、带宽为2～142mm。优选为所述铁基非晶合金薄带的的带宽为10～60mm。所述热处理步骤的温度为200℃～380℃；所述惰性气氛为氮气和/或氩气。进一步地，所述热处理步骤是在气氛回转炉中操作进行的；所述气氛回转炉的旋转速率为5～60r/min，气氛压力为0.1～0.3MPa。优选地，所述热处理步骤的温度为200℃～350℃，时间为30min～60min。所述研磨处理步骤是采用气流式研磨机操作进行的所述气流式研磨机的输出功率35～100KW，研磨时间20～90min。本专利技术还提供了由上述制备方法制得的非晶合金粉末。所述非晶合金粉末的粒度为150目～400目。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末的制备方法，克服了现有技术中先对非晶合金薄带进行热处理，再进行破碎处理所导致的非晶合金粉末形貌不规则，并有尖锐角的缺陷。通过先对非晶合金薄带进行破碎，得到具有尖锐角的碎片；再对碎片进行热处理，并伴随不断搅拌，使其均匀受热，碎片发生结晶化转变以及应力释放；最后再对热处理后的碎片进行研磨处理，实现对非晶合金粉末粒径的优化，也对非晶合金粉末的边缘再次进行边缘平滑处理，获得了颗粒长宽均匀、边缘圆滑的非晶合金粉末，有效解决了边缘尖锐的非晶合金粉末颗粒影响非晶合金磁粉芯绝缘性能以及软磁性能的问题。2)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末的制备方法，通过控制热处理温度、旋转速度等参数，使碎片的尖角部位优先发生结晶化转变并变脆，再通过研磨处理使所述碎片的尖角部位优先被磨损而变成钝角或圆角，获得了颗粒长宽均匀、边缘圆滑的非晶合金粉末。3)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末的制备方法，通过选择热处理温度为200℃～380℃，使碎片从非晶状态转变成微晶状态，进而使碎片内部的结晶化转变以及应力释放均匀，使最终制得的非晶合金粉末尺寸均匀的。4)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末的制备方法，通过选择厚度为18～26μm、带宽2～142mm，利于对非晶合金薄带进行破碎，进而利于后续对其进行均匀的热处理，最终利于得到形貌规则，边缘平滑的非晶合金粉末。5)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末的制备方法，生产效率高、废品率低、生产成本低，具备大规模工业化应用的优势。6)本专利技术实施例所提供的非晶合金粉末，边缘圆滑，无尖锐角、颗粒长宽均匀，可被用于一些有高频低损耗应用要求的电子器件中，特别是可被大量用于气隙型软磁粉芯原料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1制得的非晶合金粉末的SEM图。图2为本专利技术实施例1制得的非晶合金粉末的XRD图。图3为本专利技术实施例1制得的非晶合金粉末的DSC图。具体实施方式为了更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步描述。本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本专利技术的构思充分传达给本领域技术人员，本专利技术将仅由权利要求来限定。实施例1本实施例提供了一种非晶合金粉末及其制备方法，相应的制备方法包括如下步骤：S1、使用机械破碎机将厚度为18μm、带宽为10mm、成分为Fe80Si9B11的铁基非晶合金薄带破碎至50目～200目的碎片；S2、在氮气保护气氛下，将破碎处理后得到的非晶碎片放入气氛回转炉中，并于300℃下热处理1h，在热处理期间，控制气氛回转炉的旋转速率为5r/min、气氛压力为0.1MPa，不停翻转气氛回转炉，使非晶碎片均匀受热；S3、将热处理后的非晶碎片放入气流式研磨机中，控制气流式研磨机的输出功率35KW，研磨处理50min，实现对非晶合金粉末粒径的优化，也对非晶合金粉末的边缘再次进行边缘平滑处理，获得了非晶合金粉末。上述制得的非晶合金粉末的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶合金粉末的制备方法，包括如下步骤，对非晶合金薄带进行破碎处理，制得碎片；在惰性气氛下，对所述碎片进行热处理，并在热处理过程中，对所述碎片连续搅拌；对热处理后的所述碎片进行研磨处理，得到非晶合金粉末。

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金粉末的制备方法，包括如下步骤，对非晶合金薄带进行破碎处理，制得碎片；在惰性气氛下，对所述碎片进行热处理，并在热处理过程中，对所述碎片连续搅拌；对热处理后的所述碎片进行研磨处理，得到非晶合金粉末。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碎片的目数为50目～200目。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述非晶合金薄带为铁基非晶合金薄带。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金薄带成分为Fe80Si9B11或Fe78Si9B13；所述铁基非晶合金薄带的厚度为18～26μm、带宽为2～142mm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热处理步骤的温度为200℃～380℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张听，祝万乾坤，
申请(专利权)人：张听，
类型：发明
国别省市：北京;11