【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种fesibc非晶磁粉芯及制备方法，属于fesibc非晶磁粉芯。
技术介绍
1、磁粉芯是一种由绝缘包覆处理的磁粉通过粉末冶金工艺压制而成的软磁复合材料，具有电阻率高、饱和磁感应强度大、有效磁导率高、直流偏置性能好、形状设计灵活等优良特性。与硅钢合金相比，经绝缘包覆后的磁粉芯可以有效降低高频下材料的涡流损耗。此外，与传统的软磁铁氧体相比，磁粉芯的饱和磁感应强度也相对更高，因此逐步在一体成型电感、有源滤波器、开关电源、光伏逆变器等磁性元器件领域得到广泛应用。
2、粉末制备、绝缘包覆、压制成型、退火热处理是磁粉芯制备工艺的主要环节。近年来，为了满足电子元器件高频化、小型化的发展需求，人们根据磁粉芯的制备工艺围绕着粉末合金成分设计、粉末制备方式、绝缘包覆方案、绝缘包覆材料、压制方式和热处理制度等方面进行了大量的研究和探索，已建立了相对成熟的工艺体系，对磁粉芯磁性能的提升取得了显著的成果。然而，非晶粉的高硬度和低热处理温度一直是限制非晶磁粉芯磁性能提升的痛点，仅通过上述传统工艺很难进一步均衡磁粉芯的高有效磁导率和低磁芯损耗，因此寻求其他方法来提高磁粉芯的磁性能是有必要的。
3、基于上述问题，有学者通过粉末粒配、温压和粉末预处理等方式尝试提高非晶磁粉芯的磁性能。中国专利申请cn110600219a中公开了复合非晶合金粉末及其制备方法，通过将粒度细小的球形非晶粉末混合到粒度粗大的片状非晶粉末中，有效地提升了粉末的流动性及成型密度，进而提升了非晶磁粉芯的直流偏置能力。中国专利申请cn103730225a中
4、然而，上述专利申请涉及的非晶磁粉芯在压制过程中均会引入较多的压制应力，会对其磁畴产生钉扎作用，非晶磁粉芯较低的热处理温度也不利于压制应力的完全消除，从而限制了磁粉芯磁导率和损耗性能的提升。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种fesibc非晶磁粉芯及制备方法，所述fesibc非晶磁粉芯及制备方法一方面消除了非晶磁粉芯的压制应力，提高了磁粉芯的机械强度，另一方面改变了磁粉芯内部磁粉的微观结构从而降低了损耗，综合提高了fesibc非晶磁粉芯的软磁性能。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种fesibc非晶磁粉芯，包括相互绝缘的fesibc非晶基体与cip；所述fesibc非晶基体通过非晶带材破碎后制成，所述fesicb非晶基体的质量百分比为82-87％，晶化不超过2％且破碎率不超过1％；
3、所述fesibc非晶磁粉芯的相对密度达90％以上。
4、进一步的，所述fesibc为fe93.1si4.3b2.4c0.2。
5、进一步的，所述fesibc非晶粉末的平均粒径为80-90μm，d10粒径范围为45-55μm，d90粒径范围为130-145μm；
6、所述cip的平均粒径为6-7μm。
7、本专利技术还公开了一种fesibc非晶磁粉芯的制备方法，包括：
8、对fesibc非晶带材进行破碎，制成fesibc非晶粉末；
9、按照比例将fesibc非晶粉末与cip混合后进行绝缘包覆处理，干燥后进行造粒；
10、在室温下将造粒后的混合粉末压制成fesibc坯体；
11、将所述fesibc坯体在磁场中进行热处理，即得。
12、进一步的，对fesibc非晶带材进行破碎前进行退火，退火温度为370～390℃，退火时间为1～2小时。
13、进一步的，所述破碎采用球磨，所述球磨球料比为3:1～1.2，转速为300-800r/min，球磨时间为1-1.5小时。
14、优选的，球磨开始时，以700-800r/min的转速球磨至少0.5h；球磨结束前，以300-500r/min的转速球磨至少0.5h。
15、进一步的，所述绝缘包覆处理工艺为：采用水玻璃溶液，其中水玻璃质量百分浓度为30-35wt.％，水玻璃添加量为混合后粉末质量的1～3wt.％；
16、所述造粒采用添加有机粘结剂和润滑剂进行造粒，所述有机粘结剂选自环氧树脂、硅树脂、硅酮树脂中的一种，所述有机粘结剂添加量占混合后粉末质量的1～2wt.％；
17、所述润滑剂选自硬脂酸锌、聚乙二醇、聚酰胺蜡中的一种，所述润滑剂添加量占混合后粉末质量的0.3～0.6wt.％。
18、进一步的，所述压制压力为1800-2500mpa。
19、进一步的，所述热处理温度为480-520℃，保温时间1-1.2h。
20、本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术所述fesibc非晶磁粉芯制备过程中，通过控制fesibc非晶粉末与cip的用量比例、fesibc非晶粉末粒径可以使fesibc非晶磁粉芯在480-520℃的热处理条件下得到软磁性能优异的磁粉芯产品，同时确保fesibc非晶基体的晶化不超过2％且破碎率不超过1％，fesibc非晶磁粉芯相对密度达90％以上。因此所述fesibc非晶磁粉芯及制备方法一方面消除了非晶磁粉芯的压制应力，提高了磁粉芯的机械强度，另一方面改变了磁粉芯内部磁粉的微观结构从而降低了损耗，综合提高了fesibc非晶磁粉芯的软磁性能。
22、不掺杂其他物质的常规fesibc非晶磁粉芯在430℃左右，能实现很好的软磁性能，如果温度过高，会导致晶化度高，而影响产品性能。常规的cip需要在600℃以上达到很好的软磁性能。本专利技术中通过控制fesibc非晶粉末与cip的用量比例、fesibc非晶粉末粒径可以使fesibc非晶磁粉芯在480-520℃的热处理条件下得到软磁性能优异的磁粉芯产品，同时确保fesibc非晶基体的晶化不超过2％，从而使最终得到的磁粉芯具有很好的软磁性能。
23、本专利技术所述制备方法，fesibc坯体在磁场中进行热处理，在去除非晶磁粉芯在压制过程中引入的内应力的同时，还可以促进磁性原子和磁畴结构的重排，使内部磁畴走向逐渐趋于一致，从而进一步降低粉末矫顽力和改变磁滞回线的形状，达到有效提高非晶磁粉芯磁导率和降低损耗的目的。
24、本专利技术所述方法得到的磁粉芯具有较高的有效磁导率、较高的直流偏置性能和高频下较低的能量损耗，打破了磁导率、直流偏置与磁芯损耗等软磁性能同步提升的技术瓶颈。通过横向磁场退火进一步提高了铁基非晶磁粉芯的磁性能，实现了高磁导率、高直流偏置与低磁芯损耗等软磁性能之间的均衡，制备工艺简单，成本较低且绿色无污染，可实现工业级大规模生产制备，有望在开关电源、滤波器、逆变器等器件中得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FeSiBC非晶磁粉芯，其特征在于，包括相互绝缘的FeSiBC非晶基体与CIP；所述FeSiBC非晶基体通过非晶带材破碎后制成，所述FeSiCB非晶基体的质量百分比为82-87％，晶化不超过2％且破碎率不超过1％；
2.根据权利要求1所述的FeSiBC非晶磁粉芯，其特征在于，所述FeSiBC为Fe93.1Si4.3B2.4C0.2。
3.根据权利要求1所述的FeSiBC非晶磁粉芯，其特征在于，所述FeSiBC非晶粉末的平均粒径为80-90μm，D10粒径范围为45-55μm，D90粒径范围为130-145μm；
4.一种如权利要求1-3任一所述FeSiBC非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，对FeSiBC非晶带材进行破碎前进行退火，退火温度为370～390℃，退火时间为1～2小时。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述破碎采用球磨，所述球磨球料比为3:1～1.2，转速为300-800r/min，球磨时间为1-1.5小时。
7.根据权利要
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘包覆处理工艺为：采用水玻璃溶液，其中水玻璃质量百分浓度为30-35wt.％，水玻璃添加量为混合后粉末质量的1～3wt.％；
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压制压力为1800-2500Mpa。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为480-520℃，保温时间1-1.2h。
...【技术特征摘要】
1.一种fesibc非晶磁粉芯，其特征在于，包括相互绝缘的fesibc非晶基体与cip；所述fesibc非晶基体通过非晶带材破碎后制成，所述fesicb非晶基体的质量百分比为82-87％，晶化不超过2％且破碎率不超过1％；
2.根据权利要求1所述的fesibc非晶磁粉芯，其特征在于，所述fesibc为fe93.1si4.3b2.4c0.2。
3.根据权利要求1所述的fesibc非晶磁粉芯，其特征在于，所述fesibc非晶粉末的平均粒径为80-90μm，d10粒径范围为45-55μm，d90粒径范围为130-145μm；
4.一种如权利要求1-3任一所述fesibc非晶磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，对fesibc非晶带材进行破碎前进行退火，退火温度为370～390℃，退火...
【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，张家泉，朱争取，刘佳奇，董延楠，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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