一种非晶合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种非晶合金材料及其制备方法，通过将非晶纳米晶粉料经硅烷处理剂进行硅烷包覆处理，得到由硅烷包覆的非晶纳米晶粉料，再与树脂混合造粒，并经压制形成非晶合金材料。本发明专利技术的非晶合金材料及其制备方法不仅工艺简单，且该非晶合金材料具有高饱和磁化强度、低功率损耗的优点，直流叠加性能好，能够改善现有技术中合金材料中功率损耗大、磁通密度低、直流叠加性能差等严重问题，能够更好地效满足高频领域对材料的需求。此外，本发明专利技术制备方法采用的硅烷处理工艺无渣且无有害物质产生。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶合金材料及其制备方法
本专利技术涉及软磁合金复合材料领域，特别是涉及一种非晶合金材料及其制备方法。
技术介绍
软磁复合材料是软磁金属经制粉、绝缘处理、粘结、压制和热处理而制备的磁性复合材料,广泛应用于能源、信息、交通和国防等重要领域,是国民经济和国防建设的关键基础材料。随着电力和电子装备向高频、高功率密度、节能和电磁兼容方向发展,软磁复合材料的需求量越来越大,要求也越来越高。软磁复合材料过去长期存在功率损耗大、磁通密度低、直流叠加性能差等严重问题。专利文献CN110246675A公开将铁粉置于磷酸溶液中搅拌得到磷酸包覆的铁粉，再将之与偶联剂，纳米粉体进行混合，最终得到纳米粉包覆的铁粉。但采用磷酸处理工艺，磷化渣是磷化反应的必然伴生物，磷化渣需要进行处理。且磷化膜在高温下会发生分解，这将导致材料绝缘降低，损耗变大等问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种非晶合金材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种非晶合金材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将非晶合金原料混合均匀；(2)将混合均匀的混合料熔炼成合金母液；(3)将所述合金母液制成非晶带材；(4)将所述非晶带材处理成非晶纳米晶带材；(5)将所述非晶纳米晶带材破碎，过筛，得到纳米晶粉料；(6)对所述纳米晶粉料用硅烷处理剂进行硅烷包覆处理得到硅烷包覆粉；(7)将所述硅烷包覆粉与树脂混合进行造粒；(8)将造粒产品与润滑剂混合，压制成型，形成非晶纳米晶预制品；(9)对所述非晶纳米晶预制品进行退火处理，得到非晶合金材料。进一步地：步骤(1)中，所述非晶合金原料包括：81～88wt％Fe、6～12wt％Si、0～6wt％Nb、0.35～2.0wt％Cu、0～2.0wt％P、0.5～2.5wt％B、0～0.5wt％Co、0～0.5wt％Cr、0～0.5wt％C。步骤(4)中，将所述非晶带材在400-600℃保护气氛下处理5-7h。步骤(5)中，所得纳米晶粉料的粒度为20-30μm。步骤(6)中，所述硅烷处理剂包括HMDS(六甲基二硅烷)，BSA(N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺)，DMDCS(二甲基二氯硅烷)中的一种或几种；优选地，所述硅烷处理剂的含量为所述纳米晶粉料重量的1％-10％。步骤(7)中，所述树脂包括甲基有机硅树脂、甲基/苯基有机硅树脂以及聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；优选地，所述树脂的含量为所述硅烷包覆粉重量的3-10％。步骤(8)中，所述润滑剂为硬脂酸锌；优选地，所述润滑剂的含量为所述造粒产品重量的0.1-0.3％。步骤(9)中，所述退火处理的过程包括：从室温以2-3℃/min速度上升至500℃，然后500-600℃保温两小时，最后冷却至室温。一种非晶合金材料的制备方法，是由所述的制备方法制备得到的非晶合金材料。一种非晶合金材料，是由硅烷包覆的非晶纳米晶粉料与树脂混合并经压制形成的非晶合金材料。优选地，所述硅烷包括HMDS(六甲基二硅烷)，BSA(N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺)，DMDCS(二甲基二氯硅烷)中的一种或几种；优选地，所述硅烷的含量为所述纳米晶粉料重量的1％-10％。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供了一种非晶合金材料的制备方法，通过将非晶纳米晶粉料经硅烷处理剂进行硅烷包覆处理，得到由硅烷包覆的非晶纳米晶粉料，再与树脂混合造粒，并经压制形成非晶合金材料。在本专利技术中，由于硅烷处理剂是一种含硅基的有机/无机杂化物，含有羟基硅键，其通过与金属表面的Me(OH)[Me代表金属]水解缩合得到Si-O-Me共价键，键能高，难以断裂。而剩余没有与Me(OH)缩合的Si-OH键，自身发生缩合反应得到Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜。因此，在本专利技术的非晶合金材料中，非晶纳米晶粉末-硅烷-树脂三者紧密连接在一起，并且，在高温下进行退火时可以在包覆层不受到破坏的情况下去除在压制过程中所遗留的应力，内部的硅烷膜不会发生破裂，绝缘性能不会发生下降，对于降低材料的涡流损耗和磁滞损耗十分有利。本专利技术提供的非晶合金材料及其制备方法，不仅工艺简单，且制备的非晶合金材料具有高饱和磁化强度、低功率损耗的优点，直流叠加性能好，能够克服现有技术中合金材料中功率损耗大、磁通密度低、直流叠加性能差等严重问题，能够更好地效满足高频领域对材料的需求。此外，本专利技术采用的硅烷处理工艺无渣且无有害物质产生。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。一种非晶合金材料的制备方法，包括如下制备过程：步骤(1)将非晶合金原料混合均匀；步骤(2)将混合均匀的混合料熔炼成合金母液；步骤(3)将所述合金母液制成非晶带材；步骤(4)将所述非晶带材处理成非晶纳米晶带材；步骤(5)将所述非晶纳米晶带材破碎，过筛，得到纳米晶粉料；步骤(6)对所述纳米晶粉料用硅烷处理剂进行硅烷包覆处理得到硅烷包覆粉；步骤(7)将所述硅烷包覆粉与树脂混合进行造粒；步骤(8)将造粒产品与润滑剂混合，压制成型，形成非晶纳米晶预制品；步骤(9)对所述非晶纳米晶预制品进行退火处理，得到非晶合金材料。在优选的实施例中，步骤(1)中，所述非晶合金原料包括：81～88wt％Fe、6～12wt％Si、0～6wt％Nb、0.35～2.0wt％Cu、0～2.0wt％P、0.5～2.5wt％B、0～0.5wt％Co、0～0.5wt％Cr、0～0.5wt％C。在优选的实施例中，步骤(4)中，将所述非晶带材在400-600℃保护气氛下处理5-7h。在优选的实施例中，步骤(5)中，所得纳米晶粉料的粒度为20-30μm。在优选的实施例中，步骤(6)中，所述硅烷处理剂包括HMDS(六甲基二硅烷)，BSA(N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺)，DMDCS(二甲基二氯硅烷)中的一种或几种；优选地，所述硅烷处理剂的含量为所述纳米晶粉料重量的1％-10％。在优选的实施例中，步骤(7)中，所述树脂包括甲基有机硅树脂、甲基/苯基有机硅树脂以及聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；优选地，所述树脂的含量为所述硅烷包覆粉重量的3-10％。在优选的实施例中，步骤(8)中，所述润滑剂为硬脂酸锌；优选地，所述润滑剂的含量为所述造粒产品重量的0.1-0.3％。在优选的实施例中，步骤(9)中，所述退火处理的过程包括：从室温以2-3℃/min速度上升至500℃，然后500-600℃保温两小时，最后冷却至室温。在另一些实施例中，一种非晶合金材料的制备方法，是由前述任一实施例的制备方法制备得到的非晶合金材料。在又一些实施例中，一种非晶合金材料，是由硅烷包覆的非晶纳米晶粉料与树脂混合并经压制形成的非晶合金材料。优选地，所述硅烷包括HMDS(六甲基二硅烷)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非晶合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将非晶合金原料混合均匀；/n(2)将混合均匀的混合料熔炼成合金母液；/n(3)将所述合金母液制成非晶带材；/n(4)将所述非晶带材处理成非晶纳米晶带材；/n(5)将所述非晶纳米晶带材破碎，过筛，得到纳米晶粉料；/n(6)对所述纳米晶粉料用硅烷处理剂进行硅烷包覆处理得到硅烷包覆粉；/n(7)将所述硅烷包覆粉与树脂混合进行造粒；/n(8)将造粒产品与润滑剂混合，压制成型，形成非晶纳米晶预制品；/n(9)对所述非晶纳米晶预制品进行退火处理，得到非晶合金材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将非晶合金原料混合均匀；
(2)将混合均匀的混合料熔炼成合金母液；
(3)将所述合金母液制成非晶带材；
(4)将所述非晶带材处理成非晶纳米晶带材；
(5)将所述非晶纳米晶带材破碎，过筛，得到纳米晶粉料；
(6)对所述纳米晶粉料用硅烷处理剂进行硅烷包覆处理得到硅烷包覆粉；
(7)将所述硅烷包覆粉与树脂混合进行造粒；
(8)将造粒产品与润滑剂混合，压制成型，形成非晶纳米晶预制品；
(9)对所述非晶纳米晶预制品进行退火处理，得到非晶合金材料。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述非晶合金原料包括：81～88wt％Fe、6～12wt％Si、0～6wt％Nb、0.35～2.0wt％Cu、0～2.0wt％P、0.5～2.5wt％B、0～0.5wt％Co、0～0.5wt％Cr、0～0.5wt％C。


3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将所述非晶带材在400-600℃保护气氛下处理5-7h。


4.如权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所得纳米晶粉料的粒度为20-30μm。


5.如权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述硅烷处理剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雄峰，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