一种低功耗软磁合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开的属于软磁合金材料制备技术领域，具体为一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，本发明专利技术通过对控制成核材料和包覆材料形成一种复合材料，在两种材料的核心材料磁导率高，核外材料具有一定的磁导率且高的饱和且材料成型性好易于形成高密度材料，在核心材料与核外材料有一定的结合界面可降低材料的内部涡流，从而获得较高的有效磁导率，通过使用该方法能够制备低压力下具有高磁导率、高饱和的合金材料。合金材料。合金材料。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗软磁合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及软磁合金材料制备
，具体为一种低功耗软磁合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着通讯技术及物联网的发展，相关
对滤波器、电感等器件的技术要求越来越高，提升频谱效率和散热优化仍是亟待解决的问题，软磁合金材料因其高Bs、高磁导率、优异的电流叠加和高居里温度等特点被广泛用于通讯技术中，在能量转换和信息处理方面具有至关重要的作用。
[0003]中国专利公开了一种低功耗金属软磁复合材料及其制备方法，公开号为：CN108172358，该软磁复合材料合金磁粉的组成以原子比表示满足下式：Fe100
‑
x
‑
ySixMy，其中M选自Mg、Ca、La中的一种或多种，下标x、y表示相应合金元素的原子百分比，满足以下条件：0＜x≤20，0＜y≤5，该成分配方的软磁合金自身具有较高电阻率，在含氧气氛中加热时在晶界析出氧化物层，整体电阻率得到进一步提高，制备磁粉可直接粘结并压制成为软磁复合材料，具有低功耗、良好磁性能及降低成本的优势。该专利技术通过控制合金元素的成分，通过在含氧气氛中处理形成氧化层，提升材料电阻率从而降低材料功耗，但通过形成氧化膜的方式，材料应析出偏析已经氧化层表面硬化程度高，导致材料的磁导率下降剧烈且功耗因材料硬化而形成的加工应力增大，最终的功耗下降幅度有限。
[0004]中国专利公开了一种低磁导率、低功耗的铁硅铝软磁材料及其制备方法，公开号为：CN102962465，该软磁材料的制备方法包括以下的步骤：1)铁硅铝粉末制粉，采用甩带机高速冷却方法制带，并通过气氛保护的机械破碎，制成扁平状铁硅铝粉末；2)将制得的铁硅铝粉末焙炒至温度达到80℃～120℃时加入磷酸稀释液进行表面处理，再继续焙炒至干燥；2)对铁硅铝合金软磁粉末压制成型；3)通过热处理，向热处理炉内通入氢气或者氮气；4)采用环氧树脂油漆涂覆在软磁材料的表面，本专利技术的优点在于：降低了粉末的氧含量，降低了产品晶粒粒度，从而降低铁硅铝产品的损耗，提升了产品性能。该专利技术通过降低材料晶粒粒度以及表面磷化处理来实现低功耗，但磷化处理在略微严酷的条件下(如高温高湿)磁体会产生失效导致绝缘下降，从而导致产品功耗上升。
[0005]但是合金软磁材料电阻率低，高频下涡流大，发热严重从而限制其高频下使用，而随着电子器件对高频化及高转换效率的要求，对提升材料的使用频率和降低材料的发热量十分关键，为克服该弱点，需对合金粉料表面进行绝缘包覆从而提升其电阻率，杜绝电镀爬镀现象并降低材料的涡流损耗，提升磁芯的性能，所以对合金粉料进行复合成分设计对于降低材料的功耗对产品开发具有重要作用，因此开发软磁材料的复合材料技术十分必要。
[0006]针对以上问题，提出了一种低功耗软磁合金材料及其制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，采用本专利技术经过
该方式得到的材料，绝缘高，颗粒内部涡流小，功耗得到降低，能够满足目前器件对高绝缘、高频化、高饱和和低功耗的需求。
[0008]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)将选取0.5～2um的成核材料，其材料成分为Fe、FeSi、FeSiCr、FeNi、FeSi、FeSiAl其中任意一种；
[0010](2)将材料在300～600℃还原气氛中处理1～6小时；
[0011](3)配置金属液，金属液中包含75～90wt％Fe、3～8wt％Si、1～3wt％Cr、2.4～7wt％P、3.5～6wt％B、0.05～0.5wt％Cu、0.05～0.5wt％C；
[0012](4)将成核材料通过高速气流喷入经过雾化器喷出的金属液中，并快速冷却，形成金属液包裹的果核状粉末；
[0013](5)将果核状粉末在300～500℃保护气氛下处理0.5～3小时。
[0014]作为本专利技术所述的一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的一种优选方案，其中：所选用的成核材料成分为Fe、FeSi、FeSiCr、FeNi、FeSi、FeSiAl其中任意一种，其中粉料颗粒粒径D50优选0.5～2μm。
[0015]作为本专利技术所述的一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的一种优选方案，其中：成核材料在300～600℃还原气氛中处理1～6小时。
[0016]作为本专利技术所述的一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的一种优选方案，其中：成核外部有一层包裹金属层，金属层中包含75～90wt％Fe、3～8wt％Si、1～3wt％Cr、2.4～7wt％P、3.5～6wt％B、0.05～0.5wt％Cu、0.05～0.5wt％C。
[0017]作为本专利技术所述的一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的一种优选方案，其中：将成核材料通过高速气流喷入经过雾化器喷出的金属液中，并快速冷却，形成金属液包裹的果核状粉末，其中果核状粉末的粒度为5～70um。
[0018]作为本专利技术所述的一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的一种优选方案，其中：将果核状粉末在300～500℃保护气氛下处理0.5～3小时。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术通过对控制成核材料和包覆材料形成一种复合材料，在两种材料的界面处形成高的阻抗，而核心材料有高的磁导率和饱和磁通，核外材料具有一定的磁导率且高的饱和和低功耗，通过使用该方法能够制备高磁导率、低损耗的合金材料。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本专利技术进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0022]图1是本专利技术一种低功耗软磁合金材料及其制备方法的实施例和对比例性能对比表。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0025]实施例
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。
[0027]如图1所示，一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0028]将选取0.5～2um的成核材料，其材料成分为Fe、FeSi、FeSiCr、FeNi、FeSi、FeSiAl其中任意一种，将材料在300～600℃还原气氛中处理1～6小时；配置金属液，金属液中包含75～90wt％F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将选取0.5～2um的成核材料，其材料成分为Fe、FeSi、FeSiCr、FeNi、FeSi、FeSiAl其中任意一种；(2)将材料在300～600℃还原气氛中处理1～6小时；(3)配置金属液，金属液中包含75～90wt％Fe、3～8wt％Si、1～3wt％Cr、2.4～7wt％P、3.5～6wt％B、0.05～0.5wt％Cu、0.05～0.5wt％C；(4)将成核材料通过高速气流喷入经过雾化器喷出的金属液中，并快速冷却，形成金属液包裹的果核状粉末；(5)将果核状粉末在300～500℃保护气氛下处理0.5～3小时。2.根据权利要求1所述一种低功耗软磁合金材料及其制备方法，其特征在于：所选用的成核材料成分为Fe、FeSi、FeSiCr、FeNi、FeSi、FeSiAl其中任意一种，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周勋，
申请(专利权)人：厦门慧金盟磁电有限公司，
类型：发明
国别省市：