一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法。一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法包括以下步骤：真空熔炼并球磨；加入无机钝化剂进行钝化；高温热处理并磁场退火；盐酸

【技术实现步骤摘要】
一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电感材料
，具体涉及一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]铁硅铬磁粉芯是金属磁粉芯中的一种，它具有高饱和磁感应强度、优异的直流叠加特性和较高的电阻率，这些特性使得铁硅铬合金磁粉在许多应用场合具有其它软磁材料无法比拟的优势。
[0003]目前，已有制备较高阻抗的铁硅铬合金磁粉芯的方法，专利CN111360245B一种高阻抗铁硅铬材料的制备方法，制备的一体成形电感用铁硅铬磁粉芯确实有较高的阻抗，但该方法工艺较复杂，且磁损耗较高，所制得的铁硅铬材料耐压和防锈性能不佳，从而导致该材料的久耐性较差，使用寿命较短。
[0004]因此，我们提出了一种能够降低磁损耗以及具有较好防锈性的耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法，以提高铁硅铬磁粉芯的使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯及其制备方法。
[0006]一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1：真空熔炼并球磨
[0008]将母合金进行真空熔炼，再经过破碎、球磨和过筛，得到铁硅铬合金粉末；
[0009]S2：加入无机钝化剂进行钝化
[0010]将无机钝化剂与去离子水混合，再加入上述铁硅铬合金粉末中，搅拌并加热烘干，过筛后，得到钝化粉末；
[0011]S3：高温热处理并磁场退火
[0012]在氮气氛围下，通过气氛回转炉对上述钝化粉末进行高温热处理，然后再施加横向磁场，进行磁场退火，过筛后，得到磁场退火粉末；
[0013]S4：盐酸
‑
乙醇溶液酸化并偶联包覆
[0014]将盐酸
‑
乙醇溶液与上述磁场退火粉末边加热边搅拌混合，再进行真空干燥，然后加入稀释剂和偶联剂，进行偶联包覆，加热烘干并过筛后，得到偶联包覆粉末；
[0015]S5：加入粘结剂球磨造粒并模压成型
[0016]将稀释剂、粘结剂与上述偶联包覆粉末球磨混合并烘干，然后加入硬脂酸锌，搅拌混合，经过成型机模压成型，得到毛坯磁环；
[0017]S6：热处理并再次磁场退火
[0018]将上述毛坯磁环放入步骤S3的气氛回转炉中，调节气氛回转炉的加热温度为150～200℃，保温热处理1～2h后，再对气氛回转炉施加横向磁场，退火1～2h，随炉冷却后，得
到耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯。
[0019]进一步地，步骤S1的真空熔炼并球磨，具体包括如下步骤：
[0020]S1.1：将母合金放入真空感应炉中，进行真空熔炼，得到成分为3.0～9.0wt%Si
‑
0.05～0.3wt%Ni
‑
1.5～4.5wt%Cr
‑
86.2～95.45wt%Fe的合金铸锭；
[0021]S1.2：将上述合金铸锭放入破碎机中，破碎1～2h，得到合金碎料；
[0022]S1.3：将上述合金碎料放入球磨机中，以300～400r/min球磨2～3h，过300～500目筛，得到铁硅铬合金粉末。
[0023]进一步地，步骤S2的加入无机钝化剂进行钝化，具体包括如下步骤：
[0024]S2.1：将步骤S1.3制得铁硅铬合金粉末质量的0.1～0.5wt%的无机钝化剂和去离子水一起加入混合罐中，直至混合罐中的第一重力传感器检测到罐内的重力不再增加时，第一重力传感器向控制器发送信号；
[0025]S2.2：控制器接收到第一重力传感器发送的信号后，控制混合罐内的第一搅拌器开启，搅拌20～30min，得到无机水溶液；
[0026]S2.3：控制器控制耙式真空干燥机的进料组件将铁硅铬合金粉末加入耙式真空干燥机中，耙式真空干燥机内的第二重力传感器检测到机内重力开始增加时，第二重力传感器向控制器发送信号；
[0027]S2.4：控制器接收到第二重力传感器发送的信号后，控制混合罐的出液阀门开启，将上述无机水溶液加入耙式真空干燥机中，直至第二重力传感器检测到机内重力不再增加时，第二重力传感器再次向控制器发送信号；
[0028]S2.5：控制器再次接收到第二重力传感器发送的信号后，控制耙式真空干燥机内的第二搅拌器进行搅拌，同时控制耙式真空干燥机以100～150℃加热1～2h，过300～500目筛后，得到钝化粉末。
[0029]进一步地，步骤S3的高温热处理并磁场退火，具体包括如下步骤：
[0030]S3.1：将步骤S2.5制得的钝化粉末加入气氛回转炉中，再向气氛回转炉内通入氮气，直至将炉内的空气排尽；
[0031]S3.2：启动气氛回转炉，并以500～700℃的温度热处理1～2h，得到高温钝化粉末；
[0032]S3.3：待气氛回转炉内的温度传感器检测到上述高温钝化粉末冷却至200～300℃时，温度传感器向控制器发送信号；
[0033]S3.4：控制器接收到温度传感器发送的信号后，控制气氛回转炉内的磁场施加装置启动，对气氛回转炉内施加1～2h横向磁场，进行磁场退火，过300～500目筛后，得到磁场退火粉末。
[0034]进一步地，步骤S4的盐酸
‑
乙醇溶液酸化并偶联包覆，具体包括如下步骤：
[0035]S4.1：将步骤S3.4制得的磁场退火粉末加入搅拌机中，再向第一搅拌机中加入HCl和乙醇混合配制而成的盐酸
‑
乙醇溶液，其中，HCl的浓度为3～5wt%；
[0036]S4.2：启动搅拌机，以300～500r/min的速率搅拌4～5h，同时调节搅拌机内的第一加热器加热温度为60～70℃，边搅拌边加热，得到酸化浆料；
[0037]S4.3：通过真空泵将搅拌机内处理成真空环境，并调节第一加热器的加热温度为120～140℃，加热5～6h，对上述酸化浆料进行真空干燥，得到酸化粉末；
[0038]S4.4：将上述酸化粉末质量的10～15wt%的稀释剂和酸化粉末质量的0.1～0.5wt%
的偶联剂一起加入搅拌机中，以800～1000r/min的速率搅拌4～5h，进行偶联包覆，得到偶联包覆浆料；
[0039]S4.5：打开第一加热器，并调节第一加热器加热温度为60～100℃，对上述偶联包覆浆料加热0.5～1h，进行烘干，过300～450目筛后，得到偶联包覆粉末。
[0040]进一步地，步骤S5的加入粘结剂球磨造粒并模压成型，具体包括如下步骤：
[0041]S5.1：将步骤S4.5制得的偶联包覆粉末质量的10～15wt%的稀释剂和偶联包覆粉末质量的1～5wt%的粘结剂一起加入行星式球磨机中，再将偶联包覆粉末加入行星式球磨机中；
[0042]S5.2：调节行星式球磨机球磨速率为350～450r/min，同时打开行星式球磨机内的第二加热器，并调节第二加热器的加热温度60～100℃，边球磨边加热1～2h，过30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：真空熔炼并球磨将母合金进行真空熔炼，再经过破碎、球磨和过筛，得到铁硅铬合金粉末；S2：加入无机钝化剂进行钝化将无机钝化剂与去离子水混合，再加入上述铁硅铬合金粉末中，搅拌并加热烘干，过筛后，得到钝化粉末；S3：高温热处理并磁场退火在氮气氛围下，通过气氛回转炉对上述钝化粉末进行高温热处理，然后再施加横向磁场，进行磁场退火，过筛后，得到磁场退火粉末；S4：盐酸
‑
乙醇溶液酸化并偶联包覆将盐酸
‑
乙醇溶液与上述磁场退火粉末边加热边搅拌混合，再进行真空干燥，然后加入稀释剂和偶联剂，进行偶联包覆，加热烘干并过筛后，得到偶联包覆粉末；S5：加入粘结剂球磨造粒并模压成型将稀释剂、粘结剂与上述偶联包覆粉末球磨混合并烘干，然后加入硬脂酸锌，搅拌混合，经过成型机模压成型，得到毛坯磁环；S6：热处理并再次磁场退火将上述毛坯磁环放入步骤S3的气氛回转炉中，调节气氛回转炉的加热温度为150～200℃，保温热处理1～2h后，再对气氛回转炉施加横向磁场，退火1～2h，随炉冷却后，得到耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯。2.根据权利要求1所述的一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法，其特征在于，步骤S1的真空熔炼并球磨，具体包括如下步骤：S1.1：将母合金放入真空感应炉中，进行真空熔炼，得到成分为3.0～9.0wt%Si
‑
0.05～0.3wt%Ni
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1.5～4.5wt%Cr
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86.2～95.45wt%Fe的合金铸锭；S1.2：将上述合金铸锭放入破碎机中，破碎1～2h，得到合金碎料；S1.3：将上述合金碎料放入球磨机中，以300～400r/min球磨2～3h，过300～500目筛，得到铁硅铬合金粉末。3.根据权利要求2所述的一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法，其特征在于，步骤S2的加入无机钝化剂进行钝化，具体包括如下步骤：S2.1：将步骤S1.3制得铁硅铬合金粉末质量的0.1～0.5wt%的无机钝化剂和去离子水一起加入混合罐中，直至混合罐中的第一重力传感器检测到罐内的重力不再增加时，第一重力传感器向控制器发送信号；S2.2：控制器接收到第一重力传感器发送的信号后，控制混合罐内的第一搅拌器开启，搅拌20～30min，得到无机水溶液；S2.3：控制器控制耙式真空干燥机的进料组件将铁硅铬合金粉末加入耙式真空干燥机中，耙式真空干燥机内的第二重力传感器检测到机内重力开始增加时，第二重力传感器向控制器发送信号；S2.4：控制器接收到第二重力传感器发送的信号后，控制混合罐的出液阀门开启，将上述无机水溶液加入耙式真空干燥机中，直至第二重力传感器检测到机内重力不再增加时，第二重力传感器再次向控制器发送信号；
S2.5：控制器再次接收到第二重力传感器发送的信号后，控制耙式真空干燥机内的第二搅拌器进行搅拌，同时控制耙式真空干燥机以100～150℃加热1～2h，过300～500目筛后，得到钝化粉末。4.根据权利要求3所述的一种耐压高阻抗铁硅铬磁粉芯的制备方法，其特征在于，步骤S3的高温热处理并磁场退火，具体包括如下步骤：S3.1：将步骤S2.5制得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟立军，李博，王兵，李小露，朱敏峰，黄才斌，
申请(专利权)人：江西悦安新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：