本发明专利技术提供了一种软磁复合材料及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合软磁粉体和钝化液，搅拌均匀并干燥，得到钝化粉体；(2)混合包覆液和步骤(1)所得钝化粉体，搅拌均匀并干燥，得到包覆粉体；(3)混合润滑剂和步骤(2)所得包覆粉体，搅拌均匀并研磨，压制成环后热处理，得到软磁复合材料。所述软磁复合材料可用于制造开关电源、电动机磁芯、充电器磁芯或变压器磁芯。本发明专利技术提供的制备方法增大了软磁复合材料的电阻率，降低了颗粒间的涡流损耗，满足了材料低损耗和较高直流叠加特性的要求，同时简化了工艺流程，降低了生产成本，从而拓宽了其应用领域。从而拓宽了其应用领域。
【技术实现步骤摘要】
一种软磁复合材料及其制备方法与应用
[0001]本专利技术属于磁性材料
，涉及一种软磁复合材料，尤其涉及一种软磁复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]为了适应新兴的无线充电、智能穿戴设备朝着小型化和集成化方向的发展趋势，软磁复合材料作为电子设备的重要基础材料，同时也是电磁转换材料，市场对软磁复合材料的性能提出越来越高的要求，例如需满足高饱和磁化强度、低损耗和较高的直流叠加特性等。
[0003]软磁复合材料是通过粉末冶金的方法，将磁粉与绝缘剂混合，并经过压制和退火工艺制备而成。软磁材料中的损耗由磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗组成。当频率较低时，材料中的磁滞损耗占主导地位；随着频率的上升，材料中的涡流损耗的占比不断增大。通常情况下，磁滞损耗与频率成正比，而涡流损耗与频率的平方成正比。因此，当材料用于高频时，降低材料中的涡流损耗至关重要。软磁复合材料中的涡流损耗包括颗粒内部的涡流损耗和颗粒间的涡流损耗。将软磁粉体进行绝缘处理，可以有效降低材料颗粒间的涡流损耗，进而减小软磁材料的能量损耗，达到节能的目的。
[0004]Wangjian等人发表了题为Performance improvement of Fe
‑
6.5Si soft magnetic composites with hybrid phosphate
‑
silica insulation coatings的文章，所述文章中采用溶胶凝胶法在Fe
‑
6.5Si表面包覆磷酸
‑
二氧化硅绝缘层，作者强调高耐热的二氧化硅绝缘层是为了保护和避免内层磷酸绝缘层的分解和结晶，但是这种实验流程较为繁琐，不易实现工业化生产。
[0005]CN 112185640A公开了一种硅酸钠包覆磁粉芯的方法，所述方法以醇醚磷酸酯作为硅酸钠的分散剂，以木质素磺酸盐作为金属磁性粉末的分散剂，将分散后的硅酸钠溶液与分散后的金属磁性粉末混合包覆，干燥后添加粘接剂和润滑剂后模压成型，最后高温退火处理得到硅酸钠包覆磁粉芯。所述专利技术制备的材料磁芯损耗为242
‑
267mW/cm3(50kHz 100mT)，直流偏置性能为29.5％
‑
36.4％，可见所述专利技术制备的材料磁芯损耗较大，直流偏置较低，导致其应用领域较窄，无法满足材料低损耗和较高直流叠加特性的要求。
[0006]由此可见，如何提供一种软磁复合材料及其制备方法，增大软磁复合材料的电阻率，降低颗粒间的涡流损耗，满足材料低损耗和较高直流叠加特性的要求，同时简化工艺流程，降低生产成本，从而拓宽其应用领域，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种软磁复合材料及其制备方法与应用，所述制备方法增大了软磁复合材料的电阻率，降低了颗粒间的涡流损耗，满足了材料低损耗和较高直流叠加特性的要求，同时简化了工艺流程，降低了生产成本，从而拓宽
了其应用领域。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种软磁复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0010](1)混合软磁粉体和钝化液，搅拌均匀并干燥，得到钝化粉体；
[0011](2)混合包覆液和步骤(1)所得钝化粉体，搅拌均匀并干燥，得到包覆粉体；
[0012](3)混合润滑剂和步骤(2)所得包覆粉体，搅拌均匀并研磨，压制成环后热处理，得到软磁复合材料。
[0013]本专利技术通过对软磁粉体的表面进行钝化处理，在磁粉表面生成一层钝化膜，降低了金属的化学活性，之后对其进行包覆处理，避免了后续高温退火过程中钝化膜的分解和结晶，同时起到了胶结和填充空隙的作用，提高了材料的强度。本专利技术对软磁粉体进行绝缘处理后再压制成型，有效降低了材料颗粒间的涡流损耗，进而减小了软磁材料的能量损耗，达到了节能的目的。
[0014]优选地，步骤(1)所述软磁粉体包括铁硅合金粉、铁镍合金粉、铁硅铝合金粉或铁硅铬合金粉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铁硅合金粉与铁镍合金粉的组合，铁镍合金粉与铁硅铝合金粉的组合，铁硅铝合金粉与铁硅铬合金粉的组合，铁硅合金粉、铁镍合金粉与铁硅铝合金粉的组合，或铁镍合金粉、铁硅铝合金粉与铁硅铬合金粉的组合。
[0015]优选地，步骤(1)所述软磁粉体的颗粒形状为球形。
[0016]优选地，步骤(1)所述钝化液中的溶质包括磷酸、硼酸、正铬酸盐、硝酸锰或钼酸钠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磷酸与硼酸的组合，硼酸与正铬酸盐的组合，正铬酸盐与硝酸锰的组合，硝酸锰与钼酸钠的组合，磷酸、硼酸与正铬酸盐的组合，硼酸、正铬酸盐与硝酸锰的组合，或正铬酸盐、硝酸锰与钼酸钠的组合。
[0017]优选地，步骤(1)所述钝化液中的溶质占软磁粉体质量的0.1％
‑
2％，例如可以是0.1％、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，步骤(1)所述干燥的温度为40
‑
80℃，例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(1)所述干燥的时间为20
‑
40min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，步骤(2)所述包覆液中的溶质包括硅酸钠、硅酸钾、氧化铝或硅树脂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硅酸钠与硅酸钾的组合，硅酸钾与氧化铝的组合，氧化铝与硅树脂的组合，硅酸钠、硅酸钾与氧化铝的组合，硅酸钾、氧化铝与硅树脂的组合，或硅酸钠、硅酸钾、氧化铝与硅树脂的组合。
[0021]优选地，步骤(2)所述包覆液中的溶质占钝化粉体质量的0.1％
‑
6％，例如可以是0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(3)所述润滑剂包括硬脂酸锌。
[0023]优选地，步骤(3)所述润滑剂占包覆粉体质量的0.3％
‑
0.5％，例如可以是0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.4％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％或0.5％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合软磁粉体和钝化液，搅拌均匀并干燥，得到钝化粉体；(2)混合包覆液和步骤(1)所得钝化粉体，搅拌均匀并干燥，得到包覆粉体；(3)混合润滑剂和步骤(2)所得包覆粉体，搅拌均匀并研磨，压制成环后热处理，得到软磁复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述软磁粉体包括铁硅合金粉、铁镍合金粉、铁硅铝合金粉或铁硅铬合金粉中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述软磁粉体的颗粒形状为球形。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钝化液中的溶质包括磷酸、硼酸、正铬酸盐、硝酸锰或钼酸钠中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述钝化液中的溶质占软磁粉体质量的0.1％
‑
2％。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)所述干燥的温度为40
‑
80℃；优选地，步骤(1)所述干燥的时间为20
‑
40min。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述包覆液中的溶质包括硅酸钠、硅酸钾、氧化铝或硅树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(2)所述包覆液中的溶质占钝化粉体质量的0.1％
‑
6％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述润滑剂包括硬脂酸锌；优选地，步骤(3)所述润滑剂占包覆粉体质量的0.3％
‑
0.5％。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述压制的温度为20
‑
30℃；优选地，步骤(3)所述压制的施加压力为1500...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春，张晏，聂军武，申建伟，吴琴霞，厉超群，包宇航，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。