一种提高软磁用铁粉Q值的方法技术

本发明专利技术涉及软磁材料技术领域，提供了一种提高软磁用铁粉Q值的方法。本发明专利技术采用三种不同的破碎方法得到不同粒径大小与不同颗粒形貌的软磁用铁粉，再将三种铁粉按照一定的比例混合，能有效控制粉末的粒级组成，提高Q值，并提高实际生产过程中的粉末利用率；实施例结果表明，本发明专利技术通过将三种不同破碎方法处理后的还原铁粉按一定比例混合，可将未经包覆的裸粉品质因数Q值从3～4提升至9～10，采用环氧树脂包覆后Q值可提升至18～19，采用无机二氧化硅包覆后Q值可提升至26～27。包覆后Q值可提升至26～27。包覆后Q值可提升至26～27。

【技术实现步骤摘要】
一种提高软磁用铁粉Q值的方法


[0001]本专利技术涉及软磁材料
，尤其涉及一种提高软磁用铁粉Q值的方法。

技术介绍

[0002]软磁是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。常见的软磁材料包括钢铁材料(纯铁、硅钢片等)、氧化物(铁氧体)、磁粉芯(铁粉芯、铁硅铝磁粉芯)、非晶、纳米晶合金(铁基合金、铁镍基合金、钴基合金等)。近年来，非晶、纳米晶软磁材料因其性能优异受到人们的关注，但这些材料生产工艺复杂并不适合工业化生产。金属软磁粉因其成本低且具有较高的磁电转换效率而被大规模应用在电子行业中，其中以铁粉芯应用最为广泛。
[0003]然而，与发达国家相比，我国的电机平均效率低约2％，其主要原因是材料的功率磁损耗较高。在软磁粉芯的性能参数中，品质因数Q值代表了磁粉芯的储能与损耗，Q值越高说明软磁粉芯损耗较低且磁导率较高。因此提高软磁用粉Q值有望提升电子元件的磁电转换效率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种提高软磁用铁粉Q值的方法。本专利技术提供的方法能够有效提高软磁用铁粉的Q值。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种提高软磁用铁粉Q值的方法，包括以下步骤：
[0007]将还原铁粉分别进行锤破、气流破和万能破，将破碎后的物料分别过200目筛，收集筛下物，得到锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末；所述锤破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为5％～10％；所述气流破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为10％～30％；所述万能破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为30％～70％；
[0008]将所述锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末分别进行磁选后按照1～2:3～5:9～10的质量比混合。
[0009]优选的，所述混合所得混合还原铁粉的性能指标为：Fe含量≥98.90wt％、H损≤0.30％，松比为2.60～2.75g/cm3，5t压力下的压缩性≥6.72g/cm3，+100目粉末的质量分数≤3％，
‑
200目粉末的质量分数为45％～60％。
[0010]优选的，所述还原铁粉的制备方法为：将氧化铁粉和还原剂混合依次进行第一还原和磁选，得到初还原铁粉；将所述初还原铁粉破碎后在氢气条件下进行第二还原，得到还原铁粉。
[0011]优选的，所述还原剂包括兰炭和焦粉，所述兰炭和焦粉的质量比为2～3:1～2；所述氧化铁粉和还原剂的质量比为3～5:1～2。
[0012]优选的，所述第一还原的温度为1050～1070℃，还原时间为100～110h。
[0013]优选的，所述第二还原的温度为920～940℃，所述第二还原的时间为4～5h。
[0014]优选的，所述混合后，还包括将所得混合还原铁粉进行绝缘包覆；所述绝缘包覆为有机包覆或无机包覆；所述有机包覆采用的包覆剂为环氧树脂；所述无机包覆采用的包覆剂为四乙氧基硅烷。
[0015]优选的，所述有机包覆的方法包括：将所述混合还原铁粉、环氧树脂和丙酮依次进行超声搅拌和干燥，得到有机包覆体；所述混合还原铁粉和环氧树脂的质量比为2～3:3～6。
[0016]优选的，所述无机包覆的方法包括：将所述混合还原铁粉在乙醇
‑
水溶液中进行超声分散，将所得分散液和四乙氧基硅烷混合进行水解反应，反应结束后将所得产物依次进行清洗和干燥，得到无机包覆体；所述混合还原铁粉和四乙氧基硅烷的用量比为1～2g：4～5mL。
[0017]优选的，所述热水浴处理的温度为60～100℃，时间为5～8h。
[0018]本专利技术提供了一种提高软磁用铁粉Q值的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0019]将还原铁粉分别进行锤破、气流破和万能破，将破碎后的物料分别过200目筛，收集筛下物，得到锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末；所述锤破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为5％～10％；所述气流破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为10％～30％；所述万能破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为30％～70％；将所述锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末分别进行磁选后按照1～2:3～5:9～10的质量比混合。本专利技术采用三种不同的破碎方法得到不同粒径大小与不同颗粒形貌的软磁用铁粉，再将三种铁粉按照一定的比例混合，能有效控制粉末的粒级组成，提高了实际生产过程中的粉末利用率；在本专利技术中，锤破和气流破所得粉末粒径大约在100目，万能破所的粉末粒径大约在200目，锤破所得颗粒的形貌为扁平状树枝状，气流破所得颗粒是比较规则的椭圆球状或小长方正方体，看不见树枝状，而万能破所得颗粒则是椭圆球体或者球形体，本专利技术将几种颗粒物混合在一起，既有利于提高压制时的成形性，同时又便于绝缘包覆，提高Q值；此外，本专利技术提供的方法便捷稳定，可有效节约生产成本。
[0020]实施例结果表明，本专利技术通过将三种不同破碎方法处理后的还原铁粉按一定比例混合，可将未经包覆的裸粉品质因数Q值从3～4提升至9～10，采用环氧树脂包覆后Q值可提升至18～19，采用无机二氧化硅包覆后Q值可提升至26～27。
附图说明
[0021]图1为实施例1中锤破所得铁粉的形貌图；
[0022]图2为实施例1中气流破所得铁粉的形貌图；
[0023]图3为实施例1中万能破所得铁粉的形貌图。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种提高软磁用铁粉Q值的方法，包括以下步骤：
[0025]将还原铁粉分别进行锤破、气流破和万能破，将破碎后的物料分别过200目筛，收集筛下物，得到锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末；所述锤破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为5％～10％；所述气流破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为10％～30％；所述万能破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为30％～70％；
[0026]将所述锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末分别进行磁选后按照1～2:3～5:9～10的质量比混合。
[0027]本专利技术将还原铁粉分别进行锤破、气流破和万能破，将破碎后的物料分别过200目筛，收集筛下物，得到锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末。
[0028]在本专利技术中，所述还原铁粉的制备方法优选为：将氧化铁粉和还原剂混合依次进行第一还原和磁选，得到初还原铁粉；将所述初还原铁粉破碎后在氢气条件下进行第二还原，得到还原铁粉(记为精还原铁粉)；所述还原剂优选包括兰炭和焦粉，所述兰炭和焦粉的质量比优选为2～3:1～2，更优选为2:1；所述氧化铁粉和还原剂的质量比优选为3～5:1～2，更优选为3.5～4.5:1.5～2；所述第一还原的温度优选为1050～1070℃，更优选为1060℃，所述第一还原的还原时间优选为100～110h，更优选为108本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高软磁用铁粉Q值的方法，其特征在于，包括以下步骤：将还原铁粉分别进行锤破、气流破和万能破，将破碎后的物料分别过200目筛，收集筛下物，得到锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末；所述锤破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为5％～10％；所述气流破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为10％～30％；所述万能破控制出料中
‑
200目粉末的质量分数为30％～70％；将所述锤破粉末、气流破粉末和万能破粉末分别进行磁选后按照1～2:3～5:9～10的质量比混合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合所得混合还原铁粉的性能指标为：Fe含量≥98.90wt％、H损≤0.30％，松比为2.60～2.75g/cm3，5t压力下的压缩性≥6.72g/cm3，+100目粉末的质量分数≤3％，
‑
200目粉末的质量分数为45％～60％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原铁粉的制备方法为：将氧化铁粉和还原剂混合依次进行第一还原和磁选，得到初还原铁粉；将所述初还原铁粉破碎后在氢气条件下进行第二还原，得到还原铁粉。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述还原剂包括兰炭和焦粉，所述兰炭和...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐木生，吴金泉，陈国鹏，杜雪蓉，张应雷，张苗苗，黄峰，
申请(专利权)人：安徽马钢粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：