一种软磁合金材料及其制备方法技术

一种软磁合金材料及其制备方法，使用软磁合金FeSiCr粉末，包括91.0～97.0wt％Fe、1.8～4.7wt％Si、0.85～1.8wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.05～0.2wt％Al、0.1～0.3wt％B，与氧化硅粉末按照质量比1:2～1:5混合，热处理得到预处理软磁合金粉末；使用粒径2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末，包括85.0～91.0wt％Fe、3.8～5.0wt％Si、4.8～7.2wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.1～0.5wt％Al、0.1～0.3wt％B，以预处理软磁合金粉末：2μm～5μm软磁合金粉末为8:1～10:1的质量比混合，以磷酸盐溶液浸泡处理，干燥后压制，固化。

Soft magnetic alloy material and preparation method thereof

A soft magnetic alloy material and its preparation method are described. The soft magnetic alloy FeSiCr powders, including 91.0-97.0wt% Fe, 1.8-4.7wt% Si, 0.85-1.8wt% Cr, 0.1-1.0wt% Ni, 0.1-1.0wt% Zn, 0.05-0.2wt% Al, 0.1-0.3wt% B, are mixed with silicon oxide powders according to the mass ratio of 1:2-1:5 to obtain the pretreated soft magnetic alloy by heat treatment. Magnetic alloy powder; soft magnetic alloy powder of 2-5 micron in diameter, including 85.0-91.0 wt% Fe, 3.8-5.0 wt% Si, 4.8-7.2 wt% Cr, 0.1-1.0 wt% Ni, 0.1-1.0 wt% Zn, 0.1-0.5 wt% Al, 0.1-0.3 wt% B, was used to prepare soft magnetic alloy powder: 2-5 micron soft magnetic alloy powder: 8:1-10:1. The mixture was soaked in phosphate solution, dried, pressed and solidified.

【技术实现步骤摘要】
一种软磁合金材料及其制备方法
本专利技术涉及软磁合金材料相关
，具体涉及一种软磁合金材料及其制备方法。
技术介绍
智能手机CPU的多核化发展迅速，四核、八核已经成为主流；射频部分则向多模多频方向迅速发展；屏幕由最初的3吋屏演进到7吋屏，并形成5吋以上屏幕的市场主流，LED背光灯数量也从6颗发展到8颗、10颗、12颗；另外随着IC技术的发展，开关频率会从目前的3.0MHz往5～6MHz发展。以上智能手机发展的趋势必然导致功率电感产品尺寸进一步减小的同时，要求具备较大电流、较低功耗；目前现有传统功率电感设计、生产、制造工艺面对IC厂家的更高需求。软磁合金具备高磁导率高饱和的特性，但材料的绝缘性能差，通过材料表面包覆，如氧化硅等绝缘体，往往会降低材料的磁导率。通过普通磷化的方式，在较高的压力或较高的退火温度下磷化膜容易失效，本专利技术通过材料配方的设计和工艺设计，在颗粒表面性能一层10nm以下的均匀氧化膜，在保持接近软磁合金原有特性的特性上，提高软磁合金的绝缘性能。在国内已有一些相关软磁合金材料的制造方法的专利，具体如下：(1)公开号为CN1104934180A，公开日为2015.09.23，专利技术名称为“一种高饱和高磁导率软磁复合材料的制备方法”的中国专利文献公开了一种高饱和磁通密度高磁导率软磁复合材料的制备方法。采用表面氧化工艺在软磁合金粉末表面包覆由铁的氧化物形成的绝缘包覆层，然后经粘结、压制成型、热处理工艺，制备新型的软磁复合材料。本专利技术的优点是：采用表面氧化工艺制备软磁复合材料方法简单，并且容易控制绝缘层的厚度,并且由于该反应为原位反应，使得生成的氧化物绝缘层与软磁合金之间具有较强的结合力，在后续的压制过程中不容易脱落。本专利技术没有添加污染环境的化学成分，不会对环境造成污染，具有较高的有效磁导率及较低的损耗，并且由于绝缘包覆层的成分为铁磁性的氧化物，能够有效降低磁稀释现象，从而使得得到的软磁复合材料具有较高的饱和磁感应强度。(2)公开号为CN104028762A，公开日为2014.09.10，专利技术名称为“一种软磁复合材料的制备方法”的中国专利文献公开了一种软磁复合材料的制备方法。采用溶胶凝胶法在软磁合金粉末表面包覆由尺寸均匀的纳米Fe3O4颗粒形成的包覆层，经粘结、压制成型、热处理工艺，制备新型的软磁复合材料。本专利技术的优点是：采用溶胶凝胶法制备的Fe3O4可以均匀的包覆在软磁粉末的表面；用亚铁磁性的Fe3O4作为绝缘包覆剂，克服了传统非磁性物质作为包覆剂的磁稀释现象，可以获得更高的磁导率及磁化强度。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种软磁合金材料及其制备方法，以得到具有高磁导率和高绝缘的软磁合金材料。一种软磁合金材料的制备方法，包括步骤如下：(1)准备粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括91.0～97.0wt％Fe、1.8～4.7wt％Si、0.85～1.8wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.05～0.2wt％Al、0.1～0.3wt％B；(2)准备粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括85.0～91.0wt％Fe、3.8～5.0wt％Si、4.8～7.2wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.1～0.5wt％Al、0.1～0.3wt％B；(3)将步骤(1)准备的30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末与粒径在160μm～200μm的氧化硅粉末按照软磁合金FeSiCr粉末：氧化硅粉末质量比为1:2～1:5进行混合；(4)将混合后的粉末在含氧气气氛下进行热处理，再将热处理后的软磁合金粉末与氧化硅分离，制得预处理软磁合金粉末；(5)将步骤(4)得到的预处理软磁合金粉末与步骤(2)准备的2μm～5μm软磁合金粉末按照预处理软磁合金粉末：2μm～5μm软磁合金粉末质量比为8:1～10:1的比例进行混合，制得混合软磁合金粉末；(6)将混合后的粉末添加0.5wt％～3wt％的浓度为1％～5％的磷酸盐溶液中浸泡处理，然后干燥；(7)将粉末压制成型的材料；(8)使材料固化。进一步地：在步骤(1)中，所述粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末为粒径在40μm～55μm的软磁合金FeSiCr粉末。在步骤(2)中，所述粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末为粒径在3μm～4μm的软磁合金FeSiCr粉末。在步骤(3)中，软磁合金FeSiCr粉末：氧化硅粉末的质量比为1:3～1:4；优选地，所述氧化硅粉末为粒径在180μm的氧化硅粉末。在步骤(4)中，将混合后的粉末在21％～42％的氧气气氛下650～950℃热处理1～4小时，优选地，在28％～35％的氧气气氛下750～850℃热处理1.5～4小时，更优选为750℃热处理3小时。在步骤(4)中，过180#筛网制得预处理软磁合金粉末。在步骤(5)中，30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末：2μm～5μm软磁合金粉末质量比为8.5:1～9.5:1的比例进行混合，优选地，采用滚筒式混合机，混合速度为1500rpm～2100rpm，更优选混合速度为1850rpm～2000rpm。在步骤(3)中，软磁合金FeSiCr粉末与氧化硅粉末的质量比为1:5，在步骤(4)中，将混合后的粉末在21％～42％的氧气气氛下750℃热处理3小时，处理完成后将处理软磁合金粉末与氧化硅分离，并过180#筛网制得预处理软磁合金粉末。在步骤(6)中，将混合后的粉末在磷酸盐溶液在30℃～60℃下浸泡0.5H～2H后进行干燥处理，优选地，所述磷酸盐溶液为磷酸锌或磷酸铝。在步骤(7)中，在600～1000MPa压强下进行压制，优选地，压制的压强700～900MPa；优选地，在步骤(8)中，在180℃～250℃空气下固化，恒温时间在0.5～3小时，优选地，固化温度在200℃～230℃，恒温时间在1～2小时。一种软磁合金材料，为采用所述的制备方法得到的软磁合金材料。由本专利技术得到的软磁合金材料能够实现较高的磁导率和绝缘阻抗，根据本专利技术实施例得到的软磁合金材料，其绝缘阻抗在50V电压下达1.8GΩ以上，磁导率在1MHz/条件下达35以上。具体实施方式以下对专利技术的实施例作进一步详细说明。在一种实施例中，一种软磁合金材料的制备方法，包括步骤如下：(1)准备粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括91.0～97.0wt％Fe、1.8～4.7wt％Si、0.85～1.8wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.05～0.2wt％Al、0.1～0.3wt％B；(2)准备粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括85.0～91.0wt％Fe、3.8～5.0wt％Si、4.8～7.2wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.1～0.5wt％Al、0.1～0.3wt％B；(3)将步骤(1)准备的30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末与粒径在160μm～200μm的氧化硅粉末按照软磁合金FeSiCr粉末：氧化硅粉末质量比为1:2～1:5进行混合；(4)将混合后的粉末在含氧气气氛下进行热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁合金材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下：(1)准备粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括91.0～97.0wt％Fe、1.8～4.7wt％Si、0.85～1.8wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.05～0.2wt％Al、0.1～0.3wt％B；(2)准备粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括85.0～91.0wt％Fe、3.8～5.0wt％Si、4.8～7.2wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.1～0.5wt％Al、0.1～0.3wt％B；(3)将步骤(1)准备的30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末与粒径在160μm～200μm的氧化硅粉末按照软磁合金FeSiCr粉末：氧化硅粉末质量比为1:2～1:5进行混合；(4)将混合后的粉末在含氧气气氛下进行热处理，再将热处理后的软磁合金粉末与氧化硅分离，制得预处理软磁合金粉末；(5)将步骤(4)得到的预处理软磁合金粉末与步骤(2)准备的2μm～5μm软磁合金粉末按照预处理软磁合金粉末：2μm～5μm软磁合金粉末质量比为8:1～10:1的比例进行混合，制得混合软磁合金粉末；(6)将混合后的粉末添加0.5wt％～3wt％的浓度为1％～5％的磷酸盐溶液中浸泡处理，然后干燥；(7)将粉末压制成型的材料；(8)使材料固化。...

【技术特征摘要】
1.一种软磁合金材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下：(1)准备粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括91.0～97.0wt％Fe、1.8～4.7wt％Si、0.85～1.8wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.05～0.2wt％Al、0.1～0.3wt％B；(2)准备粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末，其组分包括85.0～91.0wt％Fe、3.8～5.0wt％Si、4.8～7.2wt％Cr、0.1～1.0wt％Ni、0.1～1.0wt％Zn、0.1～0.5wt％Al、0.1～0.3wt％B；(3)将步骤(1)准备的30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末与粒径在160μm～200μm的氧化硅粉末按照软磁合金FeSiCr粉末：氧化硅粉末质量比为1:2～1:5进行混合；(4)将混合后的粉末在含氧气气氛下进行热处理，再将热处理后的软磁合金粉末与氧化硅分离，制得预处理软磁合金粉末；(5)将步骤(4)得到的预处理软磁合金粉末与步骤(2)准备的2μm～5μm软磁合金粉末按照预处理软磁合金粉末：2μm～5μm软磁合金粉末质量比为8:1～10:1的比例进行混合，制得混合软磁合金粉末；(6)将混合后的粉末添加0.5wt％～3wt％的浓度为1％～5％的磷酸盐溶液中浸泡处理，然后干燥；(7)将粉末压制成型的材料；(8)使材料固化。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，在步骤(1)中，所述粒径在30μm～80μm的软磁合金FeSiCr粉末为粒径在40μm～55μm的软磁合金FeSiCr粉末。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，在步骤(2)中，所述粒径在2μm～5μm的软磁合金FeSiCr粉末为粒径在3μm～4μm的软磁合金FeSiCr粉末。4.如权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征是，在步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈敏，方萌，聂敏，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44