【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电感材料的，具体涉及一种低损耗纳米晶复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着ai技术日益发展，大模型对于数据处理能力的要求越来越高，从而要求电源的功率密度逐渐增高，而提升电源开关频率以及增大电流都是电源技术选择的主要技术路线，其中电源的电感器件的磁损越小，其电源的转换效率越高。gpu等大功率芯片对于高能量密度低损耗电感器件有迫切需求，这就要求尽可能降低材料的损耗。
2、为获得低损耗的材料，一般采用非晶或纳米晶材料和羰基铁粉等合金复合材料在保证直流偏置性能的同时降低材料的磁损，但因内部含有铜线且常规非晶纳米晶无法进行400℃以上的退火处理，因此功耗无法得到实质的降低。
3、铜磁共烧电感技术是近期发展的新产品技术，通过软磁合金材料和铜线压制成型，通过fesial、feni等材料在700℃左右消除高压的晶格畸变降低磁损耗，但其材料表面的包覆层因高温带来的局部失效，导致材料因涡流损耗剧烈增加，其损耗并未得到显著的降低。
4、因此现有材料体系，实现和铜线共同退火消除应力带来的损耗增加是当前的技术难点。
5、为此，本申请提出一种低损耗纳米晶复合材料及其制备方法和应用。
技术实现思路
1、本申请所述一种低损耗纳米晶复合材料及其制备方法和应用，纳米晶复合材料通过降低非晶纳米合金的净化温度，利用其晶化过程的应力消除效应可以大幅度的降低压制导致的磁滞损耗上升问题；同时纳米晶复合材料可以选择多种包覆材料和耐热树脂，防止铜线以及颗粒表面
2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
3、本申请的第一目的，提供一种低损耗纳米晶复合材料，包括绝缘层包覆的金属，以及非晶纳米合金；
4、所述绝缘层的厚度为30-50nm；
5、所述纳米晶复合材料的粒度为20-120μm；
6、所述非晶纳米合金的粒度为9-40μm。
7、优选的，所述非晶纳米合金，以重量百分比为单位，包括以下化学成分：fe:78-84％、co:7.5-9.0％、p:4.5-5.5.5％、b:0.8-1.5％、c:0.4-1.0％、si:1.5-2.0％、nb:1.3-2.0％、sn:0.5-1.0％。
8、优选的，所述非晶纳米合金的晶化温度＜350℃。
9、优选的，所述纳米晶复合材料，1mhz//50mt下损耗为1200-1400mw/cm3，外加直流磁场强度240oe下电感能保持在未施加直流磁场的电感值的70％以上。
10、优选的，所述绝缘层包覆的金属中的金属包括fesi粉末、fesial粉末、fesicr粉末、feni粉末中的一种或几种。
11、本申请的第二目的，提供所述的纳米晶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
12、熔炼和雾化得到非晶纳米合金；
13、制备绝缘层包覆的金属粉末；
14、称量2-7份非晶纳米合金、7-12份绝缘层包覆的金属粉末、1-2.5份树脂，混合后进行喷雾干燥，得到纳米晶复合材料。
15、优选的，所述制备绝缘层包覆的金属粉末的过程为：
16、选取fesi粉末、fesial粉末、fesicr粉末、feni粉末中的一种或几种，和羰基铁粉混合后与乙二醇进行反应；加入包覆液进行多次包覆；形成多层包覆形成无机复合体包覆层；包覆后通过分级机将粉末粒度控制在1-7μm，制备得到绝缘层包覆的金属粉末。
17、优选的，所述熔炼的温度为1380-1450℃。
18、本申请的第三目的，提供一种低损耗纳米晶复合材料的应用，将纳米晶复合材料，应用到制备电感器件。
19、优选的，将所述纳米晶复合材料应用到制备电感器件的方法，包括以下步骤：将纳米晶复合材料和铜线压制形成电感坯体；将电感坯体通过300-350℃退火处理，形成退火后坯体。
20、本申请的有益效果是：
21、1.本申请所述的纳米晶复合材料，通过采用一定含量的非晶纳米合金，在低温退火条件下得到的纳米晶复合材料，且应力退火温度可以降低至350℃以下；
22、2.本申请所述的纳米晶复合材料，在利用非晶纳米合金的晶化过程去除应力的同时，利用不同材料的组合，纳米晶复合材料的饱和电流优于现有材料体系；
23、3.本申请所述的纳米晶复合材料，通过对羰基铁粉等高饱和磁通材料的表面包覆韧性优良且耐温超过400℃的材料，使其表面绝缘层不被压制和退火处理破坏，从而保持较低的涡流损耗；
24、4.本申请所述的纳米晶复合材料，具备优异的损耗特性，其1mhz//50mt下损耗为1200-1400mw/cm3，直流叠加性能优异，外加直流磁场强度240oe下电感能保持在未施加直流磁场的电感值的70％以上，可用于制备对效率有较高要求的各种不同功率电感器件中，具备较大的应用价值。
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1.一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，包括绝缘层包覆的金属，以及非晶纳米合金；
2.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述非晶纳米合金，以重量百分比为单位，包括以下化学成分：Fe:78-84％、Co:7.5-9.0％、P:4.5-5.5.5％、B:0.8-1.5％、C:0.4-1.0％、Si:1.5-2.0％、Nb:1.3-2.0％、Sn:0.5-1.0％。
3.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述非晶纳米合金的晶化温度＜350℃。
4.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述纳米晶复合材料，1MHz//50mT下损耗为1200-1400mW/cm3，外加直流磁场强度240Oe下电感能保持在未施加直流磁场的电感值的70％以上。
5.根据权利要求1所述的纳米晶复合材料，其特征在于，所述绝缘层包覆的金属中的金属包括FeSi粉末、FeSiAl粉末、FeSiCr粉末、FeNi粉末中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的纳米晶复合材料的制备方法
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备绝缘层包覆的金属粉末的过程为：
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为1380-1450℃。
9.一种低损耗纳米晶复合材料的应用，其特征在于，将权利要求1-5任一项所述的纳米晶复合材料或者是权利要求6-8任一项制备方法制得的纳米晶复合材料，应用到制备电感器件。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述纳米晶复合材料应用到制备电感器件的方法，包括以下步骤：将纳米晶复合材料和铜线压制形成电感坯体；将电感坯体通过300-350℃退火处理，形成退火后坯体。
...【技术特征摘要】
1.一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，包括绝缘层包覆的金属，以及非晶纳米合金；
2.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述非晶纳米合金，以重量百分比为单位，包括以下化学成分：fe:78-84％、co:7.5-9.0％、p:4.5-5.5.5％、b:0.8-1.5％、c:0.4-1.0％、si:1.5-2.0％、nb:1.3-2.0％、sn:0.5-1.0％。
3.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述非晶纳米合金的晶化温度＜350℃。
4.根据权利要求1所述的一种低损耗纳米晶复合材料，其特征在于，所述纳米晶复合材料，1mhz//50mt下损耗为1200-1400mw/cm3，外加直流磁场强度240oe下电感能保持在未施加直流磁场的电感值的70％以上。
5.根据权利要求1所述的纳米晶复合材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：何家毅，聂敏，孔宇豪，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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