一种软磁合金粉末及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种软磁合金粉末及其制备方法与应用，其制备方法包括：混合级配合金粉末、胶水、溶剂与无机材料成浆料，依次进行烘干、过筛和退火，得到所述软磁合金粉末。所述软磁合金粉末表面包覆有无机材料和胶水，其制备过程中采用低温退火，使软磁合金粉末的表面形成连续的无机薄层。本发明专利技术提供的软磁合金粉末的原料搭配和包覆方式，极大地改善了软磁合金粉末用于一体成型电感中不耐高温、绝缘性差及稳定性差的问题。稳定性差的问题。稳定性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种软磁合金粉末及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于磁性材料
，涉及一种软磁合金粉末，尤其涉及一种软磁合金粉末及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]软磁粉料能与线圈一次成型得到一体成型电感。一体成型电感广泛应用于电脑主板、显卡、平板电脑及汽车电子产品中。但是，在成型过程中软磁粉料会对线圈造成损伤，导致一体成型电感极易短路，这就需要软磁粉料要具备高的绝缘耐压特性，以降低一体成型电感短路的风险。此外，一体成型电感在长期使用过程中，受环境温度和电流的冲击，其绝缘性能会进一步恶化。因此开发兼具高绝缘性能和耐高温性能的软磁粉料至关重要。
[0003]目前，提高软磁粉料绝缘性能和耐高温性能常用的方法为，对软磁合金粉末进行绝缘包覆。软磁合金粉末常使用有机物或无机物进行绝缘包覆，利用有机物进行包覆的软磁合金粉末，在高温下有机物包覆层会大量损坏，导致软磁粉料的稳定性变差；而利用无机物包覆的软磁合金粉末具有耐热性好和性能稳定等优点。但是，无机包覆普遍存在的问题是无机材料不能在软磁合金粉末表面连续包覆。
[0004]CN 105149574A公开了一种铁基软磁合金粉末包覆方法及软磁复合材料制备方法，包覆方法是将铁基的磁性金属粉末于高温下氧化，在粉末表面形成氧化物层后进行酸洗，得到表面包覆有SiO2、Al2O3或Cr2O3氧化物的粉末。其采用高温氧化获得氧化层的方法，虽然能够解决绝缘性能差的问题，但是当磁性金属粉末氧化温度偏低时，会导致氧化效果变差，氧化温度偏高时，颗粒高温烧结过程中易发生烧结黏连而导致损耗升高。同时公开的包覆方法对非晶及纳米晶材料无法适用。
[0005]CN 105355356A公开了一种压粉磁芯及其制造方法，其采用以铁为主的软磁性粉末和纳米晶的无机绝缘粉末，依次进行混合、用胶水压制和高温退火，得到低损耗磁芯。其采用在软磁性粉末中掺杂纳米晶绝缘粉末，然后混合胶水进行成型退火的制备方式，虽然软磁性粉末在热处理时，没有发生烧结凝固，能够获得低损耗的产品，但是该工艺无法应用在低温烘烤的一体成型电感上。同时，如采用非晶纳米晶粉体在公开的高温下处理时，会出现晶化，从而影响绝缘特性。
[0006]CN 112366057A公开了一种有机无机杂化纳米钛酸盐包覆金属软磁复合材料及其制备方法，该方法以铁基软磁粉体为原料，在铁基软磁粉体表面通过有机无机杂化铁酸盐包覆后，压制成型即可制得金属软磁复合材料。其采用软磁粉体在有机无机杂化纳米钛酸盐绝缘溶胶中进行简单分散和干燥的包覆方式，虽然包覆的工艺流程简单，但是包覆层包覆不连续，且耐高温性能和绝缘性能有待改善。
[0007]基于以上研究，如何提供一种软磁合金粉末包覆层连续，退火温度低，非晶及纳米晶材料适用的包覆方式，且制得的软磁合金粉末兼具高绝缘性能和耐高温性能，成为了目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种软磁合金粉末及其制备方法与应用，尤其是提供一种高绝缘性和耐高温性的软磁合金粉末及其制备方法与应用，其制备方法包括：混合级配合金粉末、胶水、溶剂与无机材料成浆料，依次进行烘干、过筛和退火，得到所述软磁合金粉末。所述软磁合金粉末表面包覆有无机材料和胶水，其中制备过程中低温退火，使软磁合金粉末的表面形成连续的无机薄层。本专利技术提供的软磁合金粉末的原料搭配和包覆方式，极大的改善了软磁合金粉末用于一体成型电感中不耐高温、绝缘性差及稳定性差的问题。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种软磁合金粉末的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0011](1)混合合金粉末、胶水、溶剂与无机材料成浆料，烘干，得到烘干粉末；
[0012](2)将步骤(1)所述烘干粉末一次过筛，退火，得到所述软磁合金粉末；
[0013]步骤(1)所述合金粉末为级配合金粉末。
[0014]本专利技术提供的一种软磁合金粉末的制备方法，在退火后无机材料能够紧密均匀的粘附在合金粉末颗粒表面，形成高绝缘层；因为无机材料的烧结势垒低，在退火过程中有轻微的烧结，会在合金粉末表面形成连续的无机薄层；同时制备方法对退火温度要求低，对非晶和纳米晶材料均能起到好的保护作用。所述制备方法制得的软磁合金粉末兼具高绝缘性能和耐高温性能。
[0015]优选地，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述胶水的质量百分数为0.2～0.8wt％，例如可以是0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％、0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％或0.8wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.4～0.6wt％。
[0016]优选地，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述无机材料的质量百分数为0.2～0.6wt％，例如可以是0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％、0.55wt％或0.6wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.3～0.5wt％。
[0017]优选地，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述溶剂的质量百分数为10.0～18.0wt％，例如可以是10.0wt％、10.5wt％、11.0wt％、11.5wt％、12.0wt％、12.5wt％、13.0wt％、13.5wt％、14.0wt％、14.5wt％、15.0wt％、15.5wt％、16.0wt％、16.5wt％、17.0wt％、17.5wt％或18.0wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为12.0～16.0wt％。
[0018]优选地，所述溶剂为乙醇、甲醇、丙酮或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括乙醇与甲醇的组合，甲醇与丙酮的组合，丙酮与二氯甲烷的组合，乙醇、甲醇与丙酮的组合，甲醇、丙酮与二氯甲烷的组合，或乙醇、甲醇、丙酮与二氯甲烷的组合。
[0019]优选地，步骤(2)所述一次过筛的目数为200～325目，例如可以是200目、250目、300目或325目，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，步骤(2)所述退火的温度为500～700℃，例如可以是500℃、525℃、550℃、575℃、600℃、625℃、650℃、675℃或700℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列
举的数值同样适用，优选为550～650℃。
[0021]优选地，步骤(2)所述退火的时间为1～3h，例如可以是1h、1.2h、1.5h、1.7h、2h、2.2h、2.5h、2.7h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(2)所述退火在保护气的气氛下进行。
[0023]优选地，所述保护气包括氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软磁合金粉末的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合合金粉末、胶水、溶剂与无机材料成浆料，烘干，得到烘干粉末；(2)将步骤(1)所述烘干粉末一次过筛，退火，得到所述软磁合金粉末；步骤(1)所述合金粉末为级配合金粉末。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述胶水的质量百分数为0.2～0.8wt％，优选为0.4～0.6wt％；优选地，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述无机材料的质量百分数为0.2～0.6wt％，优选为0.3～0.5wt％；优选地，以浆料的质量百分数为100％计，步骤(1)所述溶剂的质量百分数为10.0～18.0wt％，优选为12.0～16.0wt％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述一次过筛的目数为200～325目；优选地，步骤(2)所述退火的温度为500～700℃，优选为550～650℃；优选地，步骤(2)所述退火的时间为1～3h；优选地，步骤(2)所述退火在保护气的气氛下进行；优选地，所述保护气包括氮气或惰性气体，优选为氮气。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述合金粉末包括FeSi、FeSiAl、FeNi、FeSiCr、Fe基非晶纳米晶或羰基铁粉的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述级配合金粉末包括粗粒合金粉末和细粒合金粉末；所述粗粒合金粉末的粒径D
10
为6.0～8.0μm，D
50
为14.0～20.0μm，D
90
为25.0～32.0μm；所述细粒合金粉末的粒径D
10
为1.0～2.0μm，D
50
为3.0～5.0μm，D
90
为7.0～9.0μm；优选地，所述粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：方萌，何俊，娄海飞，陆振宇，陈相豪，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：