制造软磁性物体的方法技术

用于制备软磁性物体(10)的方法(100)，其包括以下步骤：a）提供由软磁性材料(22)构成的具有粉末颗粒(21)的软磁性粉末(20)，b）用绝缘的涂层材料(31)涂覆粉末颗粒(21)，其中涂层材料(31)的烧结温度低于软磁性材料(22)的烧结温度，c）如此热处理涂层材料(31)，以至于在热处理期间避免了粉末颗粒(21)的烧结和/或熔融。

Method of manufacturing soft magnetic objects

For the preparation of soft magnetic objects (10) method (100), which comprises the following steps: a) providing a soft magnetic material (22) is composed of powder particles (21) soft magnetic powder (20), b) with insulation coating material (31) coated powder particles (21), which the coating material (31) is lower than the sintering temperature of the soft magnetic material (22) of the sintering temperature, c) so heat treatment coating material (31), so as to avoid the powder particles during heat treatment (21) sintering and / or melt.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造软磁性物体的方法本专利技术涉及制造软磁性物体的方法。此外，本专利技术涉及软磁性物体以及具有软磁性物体的软磁体。由现有技术已知由软磁性原料制成的软磁性物体和软磁体，其用于制造和用于电动机、注射系统中的电动阀、致动器和传感器等的软磁性芯。这样的软磁性物体例如可形成为环带芯、铁氧体磁芯（Massekerne）或粉末芯。由DE10128004A1例如已知一种感应部件，其软磁性芯由粉末复合材料构成。通过混合铁磁性非晶或纳米晶合金粉末与铁磁性介电粉末以及热塑性或热固性聚合物来制备该粉末复合材料。不利的是，已知的软磁性物体或由软磁性物体构成的软磁体的制造通常非常复杂并且与高成本相关联。软磁性物体的鲁棒性通常也降低，由此耐温性和/或耐腐蚀性可能不足。在运行磁性交变场中的软磁性物体或软磁体或电工钢片（Elektrobleche）时-特别是在较高的频率下时-软磁性物体通常由于涡流的产生而具有高的损耗功率。产生高温，其对运行和可靠性产生负面影响。此外，在制造工艺期间，特别是通过粉末冶金途径（在烧结时），典型地发生软磁性材料的颗粒的不期望的或不可控的晶体生长。因此，本专利技术的目的是至少部分地消除前述缺点。特别地，本专利技术的目的是降低制造软磁性物体和/或软磁体（软磁性部件）的成本和复杂性。此外，意在提高耐温性和/或耐腐蚀性以及鲁棒性，和/或降低损耗功率或涡流损耗。特别地，另一目的是减少在软磁体中产生的能量损耗。上述目的通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求8的特征的软磁性物体以及通过具有权利要求10的特征的软磁体得以达成。本专利技术的其它特征和细节可以从各自的从属权利要求、说明书和附图中获悉。与根据本专利技术的方法相关联描述的特征和细节当然也适用于与根据本专利技术的软磁性物体以及根据本专利技术的软磁体相关联，反之亦然，因此，关于对本专利技术各方面的公开，总是可以相互参考。在下文中，将软磁性物体尤其理解为是指由软磁性原料和/或软磁性材料制成的物体。在这种情况下，该物体可以优选地具有特定的构造形式，并因此例如形成为环带芯、铁氧体磁芯、粉末芯和/或形成为成型体或实心部件（Massivteil）。将软磁体尤其同样地理解为是指具有低矫顽磁场强度并因此不适合用作永久磁铁或永磁体的软磁性物体。特别地，软磁体或软磁性物体具有例如在磁场中可被容易地磁化为铁磁材料（磁极化）并因此有助于磁场的“增强”的软磁性材料。然而，与永磁体和硬磁原料相比，该磁化不会持久进行，因此在磁场被去除之后没有保持存在显著的磁化。因此，在软磁性材料的情况中矫顽磁场强度比硬磁材料情况中的矫顽磁场强度显著更低。所述目的尤其通过用于制造软磁性物体，特别是软磁体的方法得以达成，所述方法包括以下步骤：a)提供由软磁性材料构成的具有粉末颗粒的软磁性粉末，b)用绝缘的（即不导电的），特别是热稳定的涂层材料涂覆粉末颗粒。在此特别提供，该涂层材料的烧结温度低于软磁性材料的烧结温度c)如此热处理，特别是烧结该涂层材料，特别是用于该涂层材料的玻璃化，使得在热处理期间避免了，即部分或（基本上）完全防止了粉末颗粒和/或软磁性材料的烧结和/或熔融。所述步骤优选相继地进行，其中尤其步骤c）在时间上在步骤b）之后进行。在此，通过热处理产生的温度升高尤其涉及经涂覆的粉末，即，对于涂层材料和粉末颗粒实现温度升高。在这种情况下，通过热处理，涂层材料和软磁性材料均得到最高用于热处理的工艺温度。换句话说，根据步骤c）进行在步骤b）中经涂覆的粉末颗粒的热处理，其中根据步骤c）优选仅烧结或玻璃化涂层材料。术语烧结温度尤其是指适合于各材料（即软磁性材料或涂层材料）的烧结和/或玻璃化（即转化成玻璃相）的温度。烧结温度例如在各材料的转变温度（特别也是玻璃化转变温度）或熔融温度以下的范围内。还可以想到，烧结温度基本上与各材料的熔融温度和/或转变温度和/或固相线温度（Solidustemperatur）成比例。特别地，涂层材料的转变温度也低于软磁性材料的熔融温度或烧结温度，以防止粉末颗粒的烧结或熔融。该涂层材料优选在最高600℃（摄氏）和/或最高800℃和/或最高1200℃和/或最高1400℃下是热稳定的。根据步骤b），优选选择这种涂层材料，即，其相邻的粉末颗粒在步骤b）和步骤c）中均不能通过热处理紧密结合在一起。因此避免了粉末颗粒，即磁颗粒的不希望的晶体生长和多个颗粒的触点闭合（Kontaktschluss）。此外，通过特别是粉末冶金方法的根据本专利技术的方法，由于所述涂层而提高软磁性物体的耐腐蚀性。通过根据步骤b）的涂层还实现了颗粒表面的钝化。由此避免了，例如取决于软磁性原料类型，被碳、氧、磷污染。通过所述涂层材料使粉末颗粒绝缘也可以产生绝缘的（即不导电的）屏障。在这种情况下，该涂层材料尤其充当绝缘体或粘合剂，其例如由起始材料形成和/或用于制造基质材料。在这个意义上，该起始材料优选是用于涂层材料的前体（前体）和/或该涂层材料是用于基质材料的前体。在此优选如此选择用于热处理或烧结的工艺温度，以使涂层材料转移到嵌入了粉末颗粒的基质（抗磁或顺磁材料）中。然而，优选地，该涂层材料的热处理或烧结或整个根据本专利技术的方法在不烧结软磁性材料的条件下进行。因此，可以明显降低涡流损耗，并且可以用较高频的磁交换场来减小操作期间软磁体的温度升高或加热。由于涂层的绝缘作用，还可以减少另外的能量损失，如磁滞或剩余损耗。因此，相对于用聚合物作为粘合剂混合在一起的软磁性部件，绝缘的烧结粉末颗粒具有高的温度稳定性。优选可以在步骤c）之后进行后处理，特别是另一热处理和/或经热处理的粉末的成形。根据步骤c）的涂层材料的热处理在此特别相应于整个粉末或粉末颗粒的热处理，目的是烧结涂层材料，但是避免和/或防止粉末颗粒和/或软磁性材料的熔融和/或烧结。这能够使生产的软磁适应于非常广泛的使用目的。此外可以想到的是，在步骤a）中，为了提供软磁性粉末，事先制备软磁性粉末。在此，该粉末尤其具有结晶软磁性原料（例如软铁，碳钢，基于FeAl，FeAlSi，FeNi，FeCo等的合金）和/或非晶软磁性原料（例如FeNiBSi，FeBSi等）和/或软磁性铁氧体原料（例如MnZn铁氧体，MgZn铁氧体等），尖晶石原料（例如MnMgZn，NiZn等）和/或石榴石原料（BiCa，YGd等）和/或类似物。由此产生软磁体的性能的改善。此外，可以在本专利技术的范围内提供，特别是在步骤b）之后和/或步骤c）之前，将经涂覆的粉末颗粒成形为压制品，特别是通过压制。由此实现可以可靠地调整或改善软磁性物体的期望形状、材料的特性和堆积密度（Pckungsdichte）的优点。术语“压制品”在此通常是指所产生的成形体或生坯，因此不限于压制。所述成型也可以例如通过铸模和/或压制和/或灌注（Schütten）和/或模压（Matrizenpressen）和/或热压和/或冷等静压和/或热等静压和/或超声波压制等进行。经涂覆的粉末颗粒由未涂覆的粉末颗粒产生，其根据步骤b）来涂覆，并因此具有被涂层材料包封的粉末颗粒。此外，烧结温度是压力依赖性的，因此所述成型任选可以与根据步骤c）的烧结和/或热处理一起进行。由此可以获得可降低烧结所需温度的优点。然而，必须考虑到相应地调整根据步骤c）的用于烧结或用于热处理的工艺温度，使得在热处理期间未达本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造软磁性物体(10)的方法，其包括以下步骤：a）提供由软磁性材料(22)构成的具有粉末颗粒(21)的软磁性粉末(20)，b）用绝缘的涂层材料 (31)涂覆粉末颗粒(21)，其中涂层材料(31)的烧结温度低于软磁性材料(22)的烧结温度，c）热处理涂层材料(31)，以在热处理期间避免粉末颗粒(21)的烧结和/或熔融。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.09 DE 102015105431.01.用于制造软磁性物体(10)的方法，其包括以下步骤：a）提供由软磁性材料(22)构成的具有粉末颗粒(21)的软磁性粉末(20)，b）用绝缘的涂层材料(31)涂覆粉末颗粒(21)，其中涂层材料(31)的烧结温度低于软磁性材料(22)的烧结温度，c）热处理涂层材料(31)，以在热处理期间避免粉末颗粒(21)的烧结和/或熔融。2.根据权利要求1的方法(100)，其特征在于，尤其在步骤b)之后将经涂覆的粉末颗粒(21)成型为压制品(40)，尤其通过压制。3.根据权利要求1或2的方法(100)，其特征在于，根据步骤c）如此调整用于热处理，特别是用于烧结的工艺温度和/或用于热处理的工艺压力，以避免粉末颗粒（21）的烧结和/或熔融，其中工艺温度特别是低于适于烧结软磁性材料（22）的烧结温度。4.根据前述权利要求之一的方法(100)，其特征在于，通过步骤c）中的热处理和/或在步骤c）之前和/或之后涂层材料（31）的进一步热处理，将涂层材料(31)至少部分地转入到抗磁性或顺磁性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B兹拉特科夫，M门策尔，H哈施蒂克，H韦尔布鲁恩，EH蒂姆，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE