一种铁合金复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁合金复合材料及其制备方法，铁合金符合材料由以下质量份的组分组成：FeSiCr 90.5～99.5份、CrO 0.5～9.5份，其制备方法包括混合、热处理、粉碎、造粒、压制和烧结等步骤。本发明专利技术通过加入适量CrO来维持铁合金复合材料的磁导率的同时提升阻抗和降低功耗。

Iron alloy composite material and preparation method thereof

The invention discloses an iron alloy composite material and its preparation method, iron alloy composite comprises the following components: the quality of a FeSiCr 90.5 - 99.5, CrO 0.5 ~ 9.5, and the preparation method comprises mixing, heat treatment, grinding, granulating, pressing and sintering. By adding proper amount of CrO to maintain the permeability of the ferro alloy composite, the impedance and the power consumption are reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种铁合金复合材料及其制备方法
本专利技术涉及铁合金材料
，具体为一种铁合金复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前铁合金材料产品在广泛用于快速消费类的智能终端产品，而快速消费类的智能终端产品对材料的特性要求不断的更新和升级，所以研究和提高铁合金材料的特性是非常必要。全球最大的智能移动终端IC方案公司已经对未来的功率电感产品的规格性能要求已经提出。未来功率电感将是尺寸更小型化和具有更高的耐电流的能力。提高铁合金材料的磁导率可以缩减功率电感产品的体积，更能提高功率电感产品的耐电流特性，所以研究和提高铁合金材料的磁导率的同时提升阻抗和降低功耗也是势在必行。提高合金材料的磁导率的同时提升阻抗和降低功耗一般可以从配方上做调整，但是通过配方调整提高磁导率的同时提升阻抗和降低功耗的能力越来越有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铁合金复合材料及其制备方法，具有成型压力小（<1000MPa）、成型密度大（>6.7kg/cm3）、磁导率高(90~150)的特点。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种铁合金复合材料，由以下质量份的组分组成：FeSiCr90.5～99.5份、CrO0.5～9.5份。进一步地，所述FeSiCr为平均粒径是5～30μm的粉末，所述CrO为粒径是50～100nm的纳米材料。一种上述铁合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将按质量配比计的组分FeSiCr90.5～99.5份和CrO0.5～9.5份进行混合；步骤2：将步骤1中混合好的铁合金复合材料的各组分进行热处理，形成合金复合料；步骤3：将步骤2中合金复合料进行压片，形成合金复合材料磁片；步骤4：将步骤3中合金复合材料磁片进行回火，形成处理后的合金复合材料磁片；步骤5：将步骤4中合金复合材料磁片进行破碎，形成破碎后的合金复合料；步骤6：将步骤5中合金复合料加入溶剂进行粉碎，形成料浆；步骤7：将步骤6中合金复合料加入树脂进行造粒，形成颗粒料；步骤8：将步骤7中造粒形成的颗粒料进行压制，形成坯件；步骤9：将步骤8中压制形成的坯件进行烧结，形成铁合金复合材料。进一步地，步骤2中热处理的温度控制在260～520℃，热处理时间为100～250分钟，热处理气氛为氮气，氧含量控制在1%以下；步骤3中压片的密度控制在4.9~5.0g/cm3。进一步地，步骤4复合材料的回火温度为450~500℃，回火时间为240~250分钟。进一步地，步骤5复合材料的破碎粒径D50在300um。进一步地，步骤6中所加入的溶剂为无水乙醇，粉碎时间为30～60分钟，粉碎后形成的料浆的粒径控制在5～30μm。步骤6中混合时间为30～60分钟。进一步地，步骤6中烧结的温度控制在700～820℃，烧结时间为200～300分钟，烧结气氛为氮气，氧含量控制在1%以下。进一步地，步骤7中所加入的树脂为所述料浆重量的10%的糠醛树脂，所述造粒是指在氮气气氛下进行喷雾造粒。进一步地，步骤8中采用粉末成型机进行压制，所述坯件的密度控制在5.8～6.0g/cm3。本专利技术一种铁合金复合材料及其制备方法，具有如下的有益效果：本专利技术通过调整合金产品的密度来提升材料磁导率效果，并有效实现了本专利技术目的提出的指标。通过将纳米CrO添加到合金材料中，优化调整CrO与FeSiCr的组分含量配比，有效降低合金产品的成型压力，显著提高合金产品的成型密度，由此显著提升合金材料的磁导率和合金产品的电感量，从而得到高磁导率的铁合金复合材料。按照优选实施例中的工艺参数条件，能够进一步优化产品的品质。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及对本专利技术产品作进一步详细的说明。实施例1本专利技术公开了一种铁合金复合材料，由以下质量份的组分组成：FeSiCr99份、CrO1份。在本实施例中，所述FeSiCr为平均粒径是5～30μm的粉末，所述CrO为粒径是50～100nm的纳米材料。本实施例的铁合金复合材料是通过以下方法制备的：步骤1：将按质量配比计的组分FeSiCr99份和CrO1份进行混合；步骤2：将步骤1中混合好的铁合金复合材料的各组分进行热处理，形成合金复合料；步骤3：将步骤2中合金复合料进行压片，形成合金复合材料磁片；步骤4：将步骤3中合金复合材料磁片进行回火，形成处理后的合金复合材料磁片；步骤5：将步骤4中合金复合材料磁片进行破碎，形成破碎后的合金复合料；步骤6：将步骤5中合金复合料加入溶剂进行粉碎，形成料浆；步骤7：将步骤6中合金复合料加入树脂进行造粒，形成颗粒料；步骤8：将步骤7中造粒形成的颗粒料进行压制，形成坯件；步骤9：将步骤8中压制形成的坯件进行烧结，形成铁合金复合材料。在本实施例中，步骤2中热处理的温度控制在260～520℃，热处理时间为100～250分钟，热处理气氛为氮气，氧含量控制在1%以下;步骤3中压片的密度控制在4.9~5.0g/cm3。步骤4复合材料的回火温度为450~500℃，回火时间为240~250分钟。步骤5复合材料的破碎粒径D50在300um。步骤6中所加入的溶剂为无水乙醇，粉碎时间为30～60分钟，粉碎后形成的料浆的粒径控制在5～30μm。混合时间为30～60分钟。步骤7中所加入的树脂为所述料浆重量的10%的糠醛树脂，所述造粒是指在氮气气氛下进行喷雾造粒。步骤8中采用粉末成型机进行压制，所述坯件的密度控制在5.8～6.0g/cm3。步骤9中烧结的温度控制在700～820℃，烧结时间为200～300分钟，烧结气氛为氮气，氧含量控制在1%以下。实施例2与实施例1不同之处在于，步骤S1中将按质量配比计的组分：FeSiCr97.00份、CrO3.0份进行混合。实施例3与实施例1不同之处在于，步骤S1中将按质量配比计的组分：FeSiCr95.50份、CrO4.50份进行混合。同时，为了对本专利技术进一步评估，形成对比例进行比较对比例1与实施例1不同之处在于，步骤S1中将按质量配比计的组分：FeSiCr99.80份、CrO0.20份进行混合。对比例2与实施例1不同之处在于，步骤S1中将按质量配比计的组分：FeSiCr90.00份、CrO10.00份进行混合。对比例3与实施例1不同之处在于，步骤S1中将按质量配比计的组分：FeSiCr85.00份、CrO15.00份进行混合。具体实施例和对比例的铁合金复合材料组分配比如表1所示：表1实施例和对比例的组分配比成分，wt%FeSiCrCrO实施例199.00份1.00份实施例297.00份3.00份实施例395.50份4.50份对比例199.80份0.20份对比例290.00份10.00份对比例385.00份15.00份将实施例和对比例烧结后的铁合金复合材料分别进行测试和评价。在匝数N=26Ts条件下，使用HP-4284型LCR测试仪测试磁环样品的起始磁导率μi，得到了实施例和对比例的组分配比所制备得到铁合金复合材料的磁性能如表2所示：表2实施例和对比例的μi性能表2列出了实施例和对比例的性能及评价，表2中附加“*”的数值为未达到指标下限的值，从表2中可以看出，本专利技术的实施例和对比例相比较，本专利技术铁合金复合材料的磁导率性能具有明显的优越性。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁合金复合材料，其特征在于由以下质量份的组分组成：FeSiCr 90.5～99.5份、CrO 0.5～9.5份。

【技术特征摘要】
1.一种铁合金复合材料，其特征在于由以下质量份的组分组成：FeSiCr90.5～99.5份、CrO0.5～9.5份。2.根据权利要求1所述的铁合金复合材料，其特征在于：所述FeSiCr为平均粒径是5～30μm的粉末，所述CrO为粒径是50～100nm的纳米材料。3.一种权利要求1或2所述的铁合金复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将按质量配比计的组分FeSiCr90.5～99.5份和CrO0.5～9.5份进行混合；步骤2：将步骤1中混合好的铁合金复合材料的各组分进行热处理，形成合金复合料；步骤3：将步骤2中合金复合料进行压片，形成合金复合材料磁片；步骤4：将步骤3中合金复合材料磁片进行回火，形成处理后的合金复合材料磁片；步骤5：将步骤4中合金复合材料磁片进行破碎，形成破碎后的合金复合料；步骤6：将步骤5中合金复合料加入溶剂进行粉碎，形成料浆；步骤7：将步骤6中合金复合料加入树脂进行造粒，形成颗粒料；步骤8：将步骤7中造粒形成的颗粒料进行压制，形成坯件；步骤9：将步骤8中压制形成的坯件进行烧结，形成铁合金复合材料。4.根据权利要求3所述的铁合金复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中热处理的温度控制在260～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明雄，
申请(专利权)人：广东泛瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44