一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，涉及金属软磁材料技术领域；为了解决铁硅铝粉末表面的氧化层容易在后续的加工环节中从铁硅铝粉末表面脱落的问题；具体包括气雾化制粉、钝化处理和磁粉芯制备三个步骤，所述气雾化制粉包括如下步骤：将纯铁块、硅铁块和铝粒倒入真空高频感应炉中进行熔炼，其中硅铁块占比10

【技术实现步骤摘要】
一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属软磁材料
，尤其涉及一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法。

技术介绍

[0002]金属磁粉芯是指将金属软磁粉末与绝缘粘结剂混合后，成型并经热处理得到的软磁复合材料，金属磁粉芯广泛的应用于开关电源转换器，滤波器，AC/DC转换器，DC/DC转换器等方面，是电子设备中必不可少的关键组成部分，目前市场上铁硅铝磁粉芯通常有磁导率26，60，75，90，125五个规格的产品，铁硅铝磁粉芯主要由铁硅铝粉末与绝缘物质共同组成，根据铁硅铝粉末的差异可以分为普通铁硅铝磁粉芯及超级铁硅铝磁粉芯二种。普通铁硅铝磁粉芯中铁硅铝粉末采用破碎法制作，而超级铁硅铝磁粉芯中铁硅铝粉末是采用气雾化方法制作。
[0003]经检索，中国专利申请号为CN201811079978.6的专利，公开了一种使用非真空气雾化制备铁硅铝粉末并制作磁芯的工艺，包括以下步骤：1、取主料纯铁，硅铁，铝粒，辅料为除渣剂，碳粉；2、将纯铁放入中频炉，加热，待纯铁快要融化完成放入硅铁，搅拌均匀后降低频率第一次捞渣，但是上述技术方案由于仅通过磷酸对铁硅铝粉末进行钝化处理，因此还存在通过磷酸在铁硅铝粉末表面形成的氧化层表面硬度较大，在后续的加工环节中容易在受到碰撞后从铁硅铝粉末表面脱落的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，包括气雾化制粉、钝化处理和磁粉芯制备三个步骤，其特征在于，所述气雾化制粉包括如下步骤：
[0007]S1：将纯铁块、硅铁块和铝粒倒入真空高频感应炉中进行熔炼，其中硅铁块占比10
‑
11.5％，铝粒占比5.5
‑
6.5％，余量为纯铁块；
[0008]S2：随后向真空高频感应炉中加入铅块或铬块，铅块或铬块占纯铁块、硅铁块和铝粒总重量的0.5
‑
1.5％；
[0009]S3：随后向雾化设备的中间包通入高压气体，在高压气体的压力下进行雾化制粉；
[0010]S4：对制成的铁硅铝粉末进行筛分，随后对标准粒度大小的铁硅铝粉末进行回收，同时掺入适量较小粒度大小的铁硅铝粉末；
[0011]所述钝化处理包括如下步骤：
[0012]SA1：将制得的铁硅铝粉末加热到100
‑
105℃，加入混合酸液混合搅拌30
‑
40min，对铁硅铝粉末表面进行钝化处理；
[0013]SA2：将钝化处理后的铁硅铝粉末至于100
‑
130℃干燥环境下烘干1
‑
1.5h。
[0014]优选的：所述磁粉芯制备包括如下步骤：
[0015]SB1：向烘干后的铁硅铝粉末中混入粘接剂和水，粘接剂与铁硅铝粉末的质量比为2
‑
3％，水与铁硅铝粉末的质量比为4
‑
5％；
[0016]SB2：搅拌20
‑
30min后取出置于120
‑
160℃温度下烘干，随后将铁硅铝粉末在氮气环境下退火1
‑
1.5h，退火温度大于600℃；
[0017]SB3：向退火后的铁硅铝粉末中加入润滑剂，然后置于压机模具模腔中压制成铁硅铝磁粉芯，随后对铁硅铝磁粉芯进行退火热处理。
[0018]进一步的：所述S3中，高压气体为氮气，雾化压力为3
‑
3.5Mpa。
[0019]进一步优选的：所述S4中，标准粒度大小铁硅铝粉末的尺寸为10
‑
25微米，较小粒度大小铁硅铝粉末的尺寸为2
‑
5微米，标准粒度大小和较小粒度大小铁硅铝粉末的比例为1:10。
[0020]作为本专利技术一种优选的：所述SA1中，混合酸液由磷酸、硼酸、盐酸和水混合而成，磷酸与铁硅铝粉末比例为10
‑
12％，硼酸与铁硅铝粉末比例为2
‑
3％，水与铁硅铝粉末比例为10
‑
15％。
[0021]作为本专利技术进一步优选的：所述SB1中，粘接剂由硫铝酸盐水泥、松香和合成树脂混合而成，硫铝酸盐水泥、松香和合成树脂的质量比为4.5:3:2.5。
[0022]作为本专利技术再进一步的方案：所述SB3中，润滑剂为硬脂酸锌粉末，润滑剂为铁硅铝粉末质量的0.3
‑
0.5％。
[0023]在前述方案的基础上：所述SA1中，混合酸液由铬酸、磷酸、硼酸、盐酸和水混合而成，磷酸与铁硅铝粉末比例为10
‑
12％，硼酸与铁硅铝粉末比例为2
‑
3％，水与铁硅铝粉末比例为10
‑
15％，铬酸与铁硅铝粉末比例为3
‑
5％。
[0024]在前述方案的基础上优选的：所述SA1中，混合酸液由铬酸、磷酸、硼酸、盐酸和水混合而成，磷酸与铁硅铝粉末比例为10
‑
12％，硼酸与铁硅铝粉末比例为2
‑
3％，水与铁硅铝粉末比例为10
‑
15％，铬酸与铁硅铝粉末比例为1
‑
2％。
[0025]在前述方案的基础上优选的：所述SA1中，混合酸液由铬酸、磷酸、硼酸、盐酸和水混合而成，磷酸与铁硅铝粉末比例为10
‑
12％，硼酸与铁硅铝粉末比例为2
‑
3％，水与铁硅铝粉末比例为10
‑
15％，铬酸与铁硅铝粉末比例为0.5
‑
1％。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027]1.通过在由磷酸、硼酸、盐酸和水混合而成的混合酸液中加入适量的铬酸，可以有效的提高混合酸液对铁硅铝粉末表面的钝化效果，提高铁硅铝粉末表面形成氧化膜的硬度，同时配合铁硅铝粉末自身含有的铅或者铬，可以提高氧化膜在铁硅铝粉末表面覆盖的均匀性，避免铁硅铝粉末表面的氧化膜在后续加工中轻易脱落，从而提高了铁硅铝磁粉芯整体的电磁特性。
[0028]2.在气雾化制粉的过程中，向纯铁块、硅铁块和铝粒融化后的液体总加入适量的铅块或者铬块，让制成的铁硅铝粉末中含有适量的铅或者铬，可以有效的提高铁硅铝粉末在通过混合酸液钝化时在表面形成的氧化膜与粉末之间的连接的紧密度，能够让这层氧化膜紧密的贴附在铁硅铝粉末的表面，提高了对铁硅铝粉末的钝化效果。
[0029]3.在标准大小的铁硅铝粉末中掺入适量尺寸较小的铁硅铝粉末，可以有效的提高铁硅铝粉末挤压后形成的磁粉芯的模压成形性，尺寸较小的铁硅铝粉末在受到压力时可以
有效的对标准大小铁硅铝粉末之间的缝隙进行填补，从而提高成型后的磁粉芯机械强度。
[0030]4.通过在钝化处理并且烘干后的铁硅铝粉末中混入由硫铝酸盐水泥、松香和合成树脂混合而成的粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，包括气雾化制粉、钝化处理和磁粉芯制备三个步骤，其特征在于，所述气雾化制粉包括如下步骤：S1：将纯铁块、硅铁块和铝粒倒入真空高频感应炉中进行熔炼，其中硅铁块占比10
‑
11.5％，铝粒占比5.5
‑
6.5％，余量为纯铁块；S2：随后向真空高频感应炉中加入铅块或铬块，铅块或铬块占纯铁块、硅铁块和铝粒总重量的0.5
‑
1.5％；S3：随后向雾化设备的中间包通入高压气体，在高压气体的压力下进行雾化制粉；S4：对制成的铁硅铝粉末进行筛分，随后对标准粒度大小的铁硅铝粉末进行回收，同时掺入适量较小粒度大小的铁硅铝粉末；所述钝化处理包括如下步骤：SA1：将制得的铁硅铝粉末加热到100
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105℃，加入混合酸液混合搅拌30
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40min，对铁硅铝粉末表面进行钝化处理；SA2：将钝化处理后的铁硅铝粉末至于100
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130℃干燥环境下烘干1
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1.5h。2.根据权利要求1所述的一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述磁粉芯制备包括如下步骤：SB1：向烘干后的铁硅铝粉末中混入粘接剂和水，粘接剂与铁硅铝粉末的质量比为2
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3％，水与铁硅铝粉末的质量比为4
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5％；SB2：搅拌20
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30min后取出置于120
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160℃温度下烘干，随后将铁硅铝粉末在氮气环境下退火1
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1.5h，退火温度大于600℃；SB3：向退火后的铁硅铝粉末中加入润滑剂，然后置于压机模具模腔中压制成铁硅铝磁粉芯，随后对铁硅铝磁粉芯进行退火热处理。3.根据权利要求1所述的一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述S3中，高压气体为氮气，雾化压力为3
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3.5Mpa。4.根据权利要求1所述的一种超低磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法，其特征在于，所述S4中，标准粒度大小铁硅铝粉末的尺寸为10
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25微米，较小粒度大小铁硅铝粉末的尺寸为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：涂勇威，张世宇，武进，
申请(专利权)人：天通六安新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：