贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法技术

本发明专利技术提供一种贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法，包括熔炼、雾化、压制及表面处理。熔炼包括将原材料分别先后加入熔炼炉内，提高功率至80～200kW，直至炉料完全熔化；待钢液温度≥1580℃，精炼数分钟静置1～3min后，钢液除渣干净，降低钢液温度至1450℃，确保合金熔融过热100～200℃，起泵后在雾化设备中进行雾化；雾化包括将来自高压水泵的高压水，冲击来自熔炼后的金属液，将其打碎成金属液滴，其中，水雾化压力为105～110MPa，冷凝从而形成粉末；压制包括将粉末压制成型；表面处理包括用等离子喷涂工艺进行表面喷涂后得到贴片电感用高球形度软磁合金体，其中，所述等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3

【技术实现步骤摘要】
贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其是一种贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法。

技术介绍

[0002]磁性功能材料是新能源行业的进步基础，而现有铁氧体材料难以满足光伏发电、5G、储能和电动汽车等产业高功率、大容量且高叠加的要求。软磁复合材料(Soft Magnetic Materials，简称SMC)不仅有着较高的饱和磁感应强度还有着较高的使用频率，原料成本低廉，应用场景填补了铁氧体和硅钢之间的空白。
[0003]然而，在“新基建”建设中，5G基站、光伏逆变器、轨道交通变压器、新能源汽车及充电桩、大数据中心变电站，以及特高压控制柜等关键配套设备或元器件对相关制造材料要求很高。现有的制备工艺制备得到的SMC在新兴领域中应用的时候，往往存在很多很多问题。比如，几年来发展迅速的一体成型的贴片电感，一种将线圈预埋在金属软磁合金粉末里的新式电感器，也在对现有的软磁合金粉末提出了更高的要求，现有的SMC的耐腐性性能远远达不到一体成型的贴片电感的使用标准。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种耐腐性能符合一体成型电感的使用标准的贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法。
[0005]为了解决上述至少其中的任一技术问题，本专利技术提供的一种贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法，包括熔炼、雾化、压制及表面处理。熔炼包括将原材料分别先后加入熔炼炉内，提高功率至80～200kW，直至炉料完全熔化；待钢液温度≥1580℃，精炼数分钟静置1～3min后，钢液除渣干净，降低钢液温度至1450℃，确保合金熔融过热100～200℃，起泵后在雾化设备中进行雾化；雾化包括将来自高压水泵的高压水，冲击来自熔炼后的金属液，将其打碎成金属液滴，其中，水雾化压力为105～110MPa，冷凝从而形成粉末；压制包括将粉末压制成型，表面处理包括用等离子喷涂工艺进行表面喷涂后得到贴片电感用高球形度软磁合金体，其中，所述等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3
‑
10倍。
[0006]其中，雾化得到的粉末按重量计，包括以下成分：
[0007]Cr 0％
‑
3.5％，Si 2.3％
‑
5.8％，B 2.0％
‑
4.0％，Ni 0％
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2.5％，C 0％
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1.5％，Fe余量；
[0008]其中，等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料按重量计，包括以下成分：Cr10％
‑
18％，Si 1.0％
‑
2.0％，B 1.5％
‑
3.0％，Ni 2％
‑
5％，C 1％
‑
2.0％，Fe余量。
[0009]可选的，软磁粉体除了以上提到的元素以外，还可以包括，N，O，Al，P，S，Ti，V，Cu，Zn，Y，Zr，Nb，Mo，Cd
…
，In，Sn等，以及它们中的一种或两种或更多种的组合。
[0010]作为其中一个可行的实施方式，原材料包括工业纯铁、工业硼铁、金属硅、铬铁及
高碳铁。于其他实施例中，原材料包括工业纯铁、工业硼铁、单晶硅、铬铁及高碳铁中的任意一种或多种，还可以根据需要添加其他的稀土元素等。
[0011]可选的，等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中还包括Nb，Nb占喷涂材料总重的0.001％
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0.6％。
[0012]可选的，等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3
‑
5倍。
[0013]可选的，表面处理后还包括二次压制：将等离子喷涂后的贴片电感用高球形度软磁合金体进行二次压制。
[0014]可选的，等离子喷涂工艺中采用等离子喷涂设备的冷却水的流量为0.5m3/h
‑
1m3/h，作电流100～500A，等离子炬扫描速度50～l 000mm/min，送粉气流0.5
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1m3/h，等离子喷涂工艺中采用等离子喷涂设备的工作氩气流量为0.5m3/h
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1m3/h，离子气流0.6m3/h
‑
1m3/h，等离子束流长度30～34mm。
[0015]可选的，二次压制以后还包括喷涂，喷涂包括：向质量分数为10％
‑
20％的Dy2O3的水性分散液中加入分散剂，球磨1
‑
2h后，采用三电极悬浮液等离子喷涂系统进行喷涂，将喷涂后的样品放入真空烧结炉中进行热处理。
[0016]可选的，热处理包括：450℃
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500℃退火1h
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2h。
[0017]综上，本专利技术提供的一种贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法用等离子喷涂进行表面处理，而且使用的等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3
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10倍，使得最终的软磁合金体表面形成一层含Cr量远大于内部的防腐层，耐腐性性能符合一体成型电感的使用标准，在盐雾试验下都能达到500小时以上不变色。作为优选的，使用的等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3
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5倍，最终得到的软磁合金体甚至可以达到在盐雾试验下100h不变色。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0019]软磁是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。一般来说，当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。
[0020]实施例1
[0021]熔炼：将工业纯铁、工业硼铁、金属硅、铬铁及高碳铁分别依据元素的烧损情况及氧化难易程度依次先后加入熔炼炉内，提高功率至80～200kW，直至炉料完全熔化；待钢液温度≥1580℃，精炼数分钟静置1～3min后，钢液除渣干净，降低钢液温度至1450℃，确保合金熔融过热100～200℃，起泵后在雾化设备中进行雾化；
[0022]雾化：将来自高压水泵的高压水，冲击来自熔炼后的金属液，将其打碎成金属液滴，其中，水雾化压力为105～110MPa，冷凝从而形成粉末；
[0023]压制：将粉末压制成型；
[0024]表面处理：用等离子喷涂工艺进行表面喷涂后得到贴片电感用高球形度软磁合金体，等离子喷涂中使用的喷涂材料按重量计，包括以下成分：Cr 10％，Si 1.0％，B 1.5％，Ni 2％，C 1％，Fe余量；
[0025]雾化后形成的粉末在电镜下，选取任意三个粉末球，分别测量粉末球三个方向上的直径大小，最终标准差为0.1μm，粉末球形度好表面光洁，粉末组织结构均匀，合金为单一的非晶结构。
[0026]实施例2
[0027]熔炼：将工业纯铁、工业硼铁、金属硅、铬铁及高碳铁分别依据元素的烧损情况及氧化难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法，其特征在于，包括：熔炼：将原材料分别先后加入熔炼炉内，提高功率至80～200kW，直至炉料完全熔化；待钢液温度≥1580℃，精炼数分钟静置1～3min后，钢液除渣干净，降低钢液温度至1450℃，确保合金熔融过热100～200℃，起泵后在雾化设备中进行雾化；雾化：将来自高压水泵的高压水，冲击来自熔炼后的金属液，将其打碎成金属液滴，其中，水雾化压力为105～110MPa，冷凝从而形成粉末；压制：将粉末压制成型；表面处理：用等离子喷涂工艺进行表面喷涂后得到贴片电感用高球形度软磁合金体；其中，雾化得到的粉末按重量计，包括以下成分：Cr0％
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3.5％，Si2.3％
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5.8％，B2.0％
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4.0％，Ni0％
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2.5％，C0％
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1.5％，Fe余量；其中，等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料按重量计，包括以下成分：Cr10％
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18％，Si1.0％
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2.0％，B1.5％
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3.0％，Ni2％
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5％，C1％
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2.0％，Fe余量；所述等离子喷涂工艺中使用的喷涂材料中的Cr含量是雾化得到的粉末中的Cr的3
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10倍。2.根据权利要求1所述的贴片电感用高球形度软磁合金体的制备方法，其特征在于，所述原材料包括工业纯铁、工业硼铁、金属硅、铬铁及高碳铁中的任意一种或多种。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卓，叶俊，方文宝，蒋守高，项建林，汪志荣，
申请(专利权)人：杭州屹通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：