【技术实现步骤摘要】
一种高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种金属基复合软磁材料及其制备方法,特别涉及一种具有高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]具有低损耗、高磁导率和高饱和磁感应强度的软磁材料,可用来制备电子、电工和电力设备中用于电磁产生、分配和转换的装置或器件,如高温发动机和发电机的转子或定子等,在航空航天、高端汽车制造和核工业等领域有着潜在的应用前景和巨大的经济效益。随着科技的发展,对软磁材料及其器件的要求日渐提高,如同时要求具备高饱和磁感应强度、高磁导率、低磁损耗、良好频率特性和高力学性能等。传统金属软磁材料如硅钢虽具有较高的饱和磁感应强度,但电阻率较低,限制了在高频中的应用;而软磁铁氧体虽具有较高的电阻率,但饱和磁感应强度较低,不利于实现器件小型化。
[0003]为了改善常规金属软磁材料和软磁铁氧体性能的不足,可以通过合理的复合工艺制备金属基软磁磁粉芯,即在金属软磁粉末表面包覆厚度适宜的有机和无机绝缘层后,再采用粉末冶金成型工艺制成致密的块体材料。金属软磁 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁磁粉芯,其特征在于:该复合软磁磁粉芯的成分与材料结构为Fe/Al2SiO5复合结构,即由非晶纳米Al2O3和SiO2陶瓷复合包覆层均匀地涂覆在大粒径高纯铁粉颗粒表面上形成Fe/Al2O3‑
SiO2核壳结构复合颗粒,对上述铁基复合颗粒采用压制成型和低温烧结技术制备成高致密度和高强度的块状Fe/Al2SiO5复合磁粉芯。其中,高纯铁粉颗粒(Fe元素的质量分数大约99%)的平均粒径为70
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180μm。2.根据权利要求1所述一种高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁磁粉芯,其特征在于:所述的Al2SiO5陶瓷包覆铁基复合软磁磁粉芯具有高断裂强度、高饱和磁化强度、低磁损耗、高磁导率和良好频率特性。3.根据权利要求1所述一种高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁磁粉芯的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一,将适量的非晶Al2O3均匀地包覆在所述的高纯铁粉颗粒表面上,得到Fe/Al2O3核壳结构复合颗粒;步骤二,在所述的Fe/Al2O3核壳结构复合颗粒表面上继续包覆适量的非晶SiO2,得到具有Fe/Al2O3‑
SiO2核壳结构的铁基复合软磁粉末;步骤三,将所述的Fe/Al2O3‑
SiO2复合软磁粉末采用粉末冶金压实工艺制备成致密的块体后,继而在合适的温度和保护气氛下进行烧结处理,制成具有高致密度和高强度的块状Fe/Al2SiO5复合磁粉芯。4.根据权利要求1所述一种高强度陶瓷包覆的铁基复合软磁磁粉芯的制备方法,其特征在于:权利要求3中,制备步骤一通过以下方法实现,将适量的高纯铁粉颗粒倒入油酸和无水乙醇形成的混合溶液中(油酸和无水乙醇体积比为1:30
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1:80),放入超声分散设备中超声分散1
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2小时后,去除液体,得到经表面处理的铁粉颗粒;将1/10
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3倍铁粉质量的异丙醇铝添加到体积比为1:10
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1:30乙酰丙酮和无水乙醇混合溶液中充分搅拌1
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2小时后形成白色乳液;再将上述得到的白色乳液倒入经表面处理的高纯铁粉颗粒中,继而用搅拌器在500
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1000转/分钟的搅拌速度下搅拌5
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10分钟后,再加入体积比为4:1
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1:4的去离子水和浓硝酸的混合液(调节其PH值为4
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6),之后再继续搅拌1
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2小时后静置30
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60分钟;去除反应后剩余...
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