铁基非晶磁粉及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铁基非晶磁粉及其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，将铁基非晶带材进行脆化，得到脆化后材料；步骤S2，将脆化后材料进行破碎，得到破碎后材料；步骤S3，对破碎后材料进行湿法球磨，得到球磨后磁粉，湿法球磨包括采用碳化钨作为磨球进行高能球磨的过程；步骤S4，将球磨后磁粉依次进行钝化、包覆、压制成型和晶化，得到铁基非晶磁粉。本申请的上述制备方法使球磨后磁粉更趋于球形化，这也使得在绝缘包覆制备该铁基非晶磁粉的过程中，从而使其具有优良的绝缘包覆效果，进而降低磁粉芯的铁芯损耗，提高其抗直流偏磁能力，同时使其具有较小的矫顽力。具有较小的矫顽力。具有较小的矫顽力。

【技术实现步骤摘要】
铁基非晶磁粉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铁基非晶磁粉
，具体而言，涉及一种铁基非晶磁粉及其制备方法。

技术介绍

[0002]铁基非晶纳米晶软磁合金具有高饱和磁感应强度、高初始磁导率、低矫顽力和低损耗等优点。由快速淬火制备的非晶带材制成的铁芯经过适当的热处理后具有优良的软磁性能。已广泛应用于各种变压器、传感器、开关电源等领域。但是，随着电子电力工业的发展，电子器件正朝着小型化、高频化、大电流的方向发展，绕组叠片软磁芯在高频下损耗大，限制了其在高频下的应用。这时，需要使用磁粉芯来满足工作需要。
[0003]人们为了使电子器件以适应不同频段的工作环境，使其具有高频、低损耗、高Q值等特性，做了大量的工作。目前，在高端市场上铁镍钼合金磁粉芯占据了主要份额，但由于铁镍钼磁粉芯造价昂贵，其应用一直受到限制。近年来，Fe基纳米晶
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非晶软磁粉芯因其成本较低，制备工艺简单，性能优异而备受关注，有望取代铁镍钼磁粉芯的部分用途。
[0004]目前，在专利申请号为201310280793.2的中国专利申请中公开了一种低损耗Fe基纳米晶软磁粉芯及其制备方法。其中提到了采用机械球磨的方法制得不同颗粒度的FeSiBCuMY磁粉，然后经钝化、包覆、压制、退火得到软磁性能优异的低损耗Fe基纳米晶磁粉芯，该方法易于成型，利于环保，具有一定的成本优势，但其纳米晶磁粉芯的抗直流偏磁能力较差，在外加磁场为400e时，其磁导率已经衰减到未加磁场时的80％以下。
[0005]在专利申请号为201310733299.7的中国专利申请中公开了一种具有超高磁导率的铁基纳米晶磁粉芯的制备方法：1、采用粗粉、细粉混合和偶联处理的方法，有效的解决了大颗粒纳米晶粉末压制成型的问题；2，制得了磁导率达到200以上的具有超高磁导率的铁基纳米晶磁粉芯；3、通过采用合适的钝化剂、偶联剂、绝缘剂和粘结剂及其用量，通过采用合适的热处理、压制成型和退火处理参数，能够制得组成均匀、无缝隙、磁导率达到300以上的纳米晶磁粉芯，能够满足电机的使用要求；4、通过采用水为钝化剂，可以加速纳米晶表面的钝化，利于压制成型。但其采用机械破碎法制得的粉末存在尖角，包覆时难以绝缘，从而导致磁粉芯的损耗较高，抗直流偏磁能力较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种铁基非晶磁粉及其制备方法，以解决现有技术中的铁基纳米晶磁粉芯存在损耗高、抗直流偏磁能力较差问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种铁基非晶磁粉的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将铁基非晶带材进行脆化，得到脆化后材料；步骤S2，将脆化后材料进行破碎，得到破碎后材料；步骤S3，对破碎后材料进行湿法球磨，得到球磨后磁粉，湿法球磨包括采用碳化钨作为磨球进行高能球磨的过程；步骤S4，将球磨后磁粉依次进行钝化、包覆、压制成型和晶化，得到铁基非晶磁粉。
[0008]进一步地，上述步骤S1包括：步骤S11，在惰性气体或氮气中，将铁基非晶带材加热至430～450℃后进行第一保温，得到热铁基非晶带材；步骤S12，将热铁基非晶带材在
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200℃的惰性介质中进行急速冷却至惰性介质的温度，得到脆化后材料，其中，优选加热的速度为5～10℃/min，优选第一保温的时间为10～20min，优选急速冷却的时间为20～30s。
[0009]进一步地，上述惰性介质为液氮。
[0010]进一步地，在上述步骤S11与步骤S12之间，步骤S1还包括：在惰性气体或氮气中，将热铁基非晶带材降温至300～350℃后进行第二保温，优选降温的速度为10～15℃/min，优选第二保温的时间为20～30min。
[0011]进一步地，上述破碎后材料的粒径为20～50μm。
[0012]进一步地，上述步骤S2包括：步骤S21，将破碎后材料进行第一湿法球磨，得到第一球磨后磁粉；步骤S22，将第一球磨后磁粉进行第二湿法球磨，得到球磨后磁粉，第二湿法球磨为高能球磨，其中，第一湿法球磨的磨球为锆球，优选第一湿法球磨的球料比为3～4:1，优选第一湿法球磨的转速为90～100r/min，优选第一湿法球磨的时间为2～4h，优选湿法球磨的溶剂选自乙醇、异丙醇、丙酮中的任意一种或多种，优选溶剂与破碎后材料的体积比为4～5:1。
[0013]进一步地，上述第二湿法球磨的球料比为40～50:1，优选第二湿法球磨的转速为750～1000r/min，优选第二湿法球磨的时间为1～4min，采用表面活性剂辅助进行第二湿法球磨，优选表面活性剂选自油酸、脂肪酸甘油酯、聚氧乙烯脂肪醇醚中的任意一种或多种，优选表面活性剂与第一球磨后磁粉的体积比为0.1～0.2:1。
[0014]进一步地，上述球磨后磁粉的粒径为20～50μm。
[0015]进一步地，上述晶化的温度为530～550℃，优选晶化的时间为30～60min。
[0016]进一步地，上述铁基非晶带材为FeSiBNbCuYZ非晶带材，其中，Y、Z各自独立地选自C、P、Ni、Zn、Al中的任意一种，优选铁基非晶带材选自1K107A型号的铁基非晶带材、1K107B型号的铁基非晶带材、1K107M型号的铁基非晶带材、1K107H型号的铁基非晶带中的任意一种或多种。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种铁基非晶磁粉，该铁基非晶磁粉由上述制备方法制备得到。
[0018]应用本专利技术的技术方案，本申请的制备方法将铁基非晶带材脆化后进行破碎，得到破碎后材料。由于铁基非晶带材脆化后极大地释放了应力、使其变脆，从而更容易对其进行打磨修饰。本申请采用碳化钨作为磨球对该破碎后材料进行高能球磨的过程，借助于碳化钨磨球施加到破碎后材料的高冲击能使破碎后材料的颗粒表面发生微应变，提升其性能，同时使破碎后材料颗粒的棱角和突起破碎，从而使球磨后磁粉更趋于球形化，这也使得在绝缘包覆制备该铁基非晶磁粉的过程中，使其具有优良的绝缘包覆效果，进而降低磁粉芯的铁芯损耗，提高其抗直流偏磁能力，同时使其具有较小的矫顽力。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了根据本专利技术的实施例1提供的球磨后磁粉的SEM外观形貌图；
[0021]图2示出了图1所示球磨后磁粉的SEM外观形貌图的放大图；
[0022]图3示出了根据本专利技术的实施例1提供的球磨后磁粉的XRD图；以及
[0023]图4示出了根据本专利技术的实施例1提供的铁基非晶磁粉的XRD图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0025]如
技术介绍
所分析的，现有技术中的铁基纳米晶磁粉芯存在损耗高、抗直流偏磁能力较差问题，为解决该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基非晶磁粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1，将铁基非晶带材进行脆化，得到脆化后材料；步骤S2，将所述脆化后材料进行破碎，得到破碎后材料；步骤S3，对所述破碎后材料进行湿法球磨，得到球磨后磁粉，所述湿法球磨包括采用碳化钨作为磨球进行高能球磨的过程；步骤S4，将所述球磨后磁粉依次进行钝化、包覆、压制成型和晶化，得到所述铁基非晶磁粉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11，在惰性气体或氮气中，将所述铁基非晶带材加热至430～450℃后进行第一保温，得到热铁基非晶带材；步骤S12，将所述热铁基非晶带材在
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200℃的惰性介质中进行急速冷却至所述惰性介质的温度，得到所述脆化后材料，其中，优选所述加热的速度为5～10℃/min，优选所述第一保温的时间为10～20min，优选所述急速冷却的时间为20～30s。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性介质为液氮。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11与所述步骤S12之间，所述步骤S1还包括：在惰性气体或氮气中，将所述热铁基非晶带材降温至300～350℃后进行第二保温，优选所述降温的速度为10～15℃/min，优选所述第二保温的时间为20～30min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述破碎后材料的粒径为20～50μm。6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21，将所述破碎后材料进行第一湿法球磨，得到第一球磨后磁粉；步骤S22，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石枫，刘立东，付亚奇，唐子舜，
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：