本发明专利技术涉及一种高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯的制造方法，其步骤为：1、采用保护剂覆盖非真空中频感应电炉熔炼铁硅铝合金熔体；2、将上述合金熔体经超高压水雾化制粉装置雾化成合金粉末，退火处理后筛分分级，选用如下粒度分布粉末：-100目～+150目占15％，-150目～+250目占55％，-250目～+300目占25％，-300目占5％；3、铁硅铝合金粉末采用绝缘处理并添加粘结剂、脱模剂模压成型，经热处理后，即得铁硅铝磁粉芯成品。本发明专利技术高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯的制造方法具有以下优点：合金熔炼采用非真空中频感应电炉，比目前使用的真空感应电炉熔炼成本更低，设备投资少，生产过程操作方便。通过对铁硅铝合金粉末的粒度分级与粒度分布合理配比，可以使铁硅铝合金粉末的填充密度达到最佳，大大提高了铁硅铝磁粉芯的导磁性，并降低了其功率损耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性物体的制造方法，具体的说是。这种铁硅铝磁粉芯主要适合于制作开关电源上的电感铁芯和滤波电感铁芯。
技术介绍
目前，开关电源及UPS的迅速发展，需要磁导率高、饱和磁通密度高、高频工作时损耗低、附加直流偏磁场后磁导率下降小的磁性元件。大量使用的铁粉芯磁导率低(Ue =75)，且铁芯损耗大，铁硅铝磁粉芯磁导率可达ii e = 125，饱和磁通官度达1. 5T(特斯拉)左右，磁致伸缩系数接近于零，这种磁粉芯用于代替铁粉芯，磁芯损耗更低，而且其能量储存能力比铁镍钥(MPP)磁粉还要高，它是开关电源中能量储存和滤波电感器用磁芯的理想材料。现行铁硅铝合金粉末的制备方法有雾化制粉法、机械合金化法以及非晶晶化球磨法，雾化制粉法是目前铁硅铝合金粉末制备主要采用的方法。现行铁硅铝磁粉芯原料合金粉末存在组成成份波动大、氧含量高、颗粒形貌难以控制、粉末的粒度分布配比不合理，导致铁硅铝磁粉芯的性能下降，产品质量不稳定，同时铁硅铝原料合金粉末生产过程采用真空感应熔炼，设备投资大、操作过程复杂、生产成本高。铁硅铁磁粉芯存在的不足限制了其在工业领域的广泛应用。
技术实现思路
针对现行铁硅铝磁粉芯生产过程存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种工艺过程简单、生产成本低的高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯的制造方法。该方法制造的铁硅铝磁粉芯磁导率可达U e 147，其制成品在交流IOOkHz叠加直流偏磁场H = 200e (奥斯特)时的磁导率为初始磁导率的60%以上，具有低的磁芯损耗，在频率50kHz、B = 500Gs时磁芯损耗小于 8Omw/cm3。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案实现，该方法实现的步骤为(I)采用保护剂覆盖非真空中频感应电炉，熔炼FeSiAl合金熔体，合金熔体重量百分比组成为Si9. 5% 9. 8%,A15. 6% 6. 0%，C 彡 0. 02%，0 彡 0. 04%, N ^ 0. 01%,余量为Fe ；(2)将上述合金熔体经超高压水雾化制粉装置雾化成合金粉末，退火处理后筛分分级，选用如下粒度分布粉末-100目 150目占15%，-150目 +250目占55%，-250目+300 目占 25%，-300 目占 5% ;(3)经过绝缘处理并添加粘结剂、脱膜剂后模压成型，制成品的密度为6.1 6.5g/cm3。(4)模压成型的制成品在具有还原气氛或保护气氛的热处理炉经600 700°C、保温30分钟以上热处理和表面喷涂即成磁粉芯。其中所述保护剂由碳酸钙、萤石、氧化铝粉混合而成，按照重量百分比，其含量为碳酸钙35 45%，萤石15 25%，氧化铝35 40%。其中在步骤⑴中保护剂添加量为合金熔体重量的0. 5% 10%。其中绝缘剂为醇酸清漆、或三聚氧氨醇酸绝缘漆、或三聚清氨醇酸浸溃漆。其中粘结剂为氧化铜粉和磷酸胶，重量比为2. 5 4. 5，然后用有机溶剂丙酮稀释至浓度为0.9 1. 1%，脱膜剂为1.0 1. 6%的硬脂酸锌。其中在(2)步骤中将合金粉末置入具有氢气气氛的热处理炉内，在900 1000°C度的温度条件下保温2小时进行退火处理，将退火处理后的合金粉末再进行分级筛分，选取合适粒径的合金粉末。本专利技术具有以下优点由于在铁硅铝合金熔炼时采用非真空中频感应电炉，比现行使用的真空感应电炉设备投资少、操作方便、生产成本低，采用超高压水雾化法制粉，通过对雾化工艺参数的调节，可以控制铁硅铝合金粉末的粒度分布和颗粒形貌，通过对铁硅铝合金粉末的粒度分级筛分与粒度分布合理配比，可以使铁硅铝合金粉末的填充密度达到最佳。上述措施的采用，大大提高了磁粉芯的导磁率，并降低了磁粉芯的功率损耗。附图说明图1是高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯制备工艺流程示意图。图2是采用高磁导率 低功耗铁硅铝合金粉末的XRD图。图3是采用超高压水雾化制粉装置制备的铁硅铁合金粉末形貌图。具体实施例方式本专利技术提出的高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯制造方法实现的步骤为(I)采用保护剂覆盖非真空中频感应电炉，熔炼FeSiAl合金熔体，合金熔体重量百分比组成为Si9. 5% 9. 8%,A15. 6% 6. 0%，C 彡 0. 02%，0 彡 0. 04%, N ^ 0. 01%,余量为Fe ；(2)将上述合金熔体经超高压水雾化制粉装置雾化成合金粉末，退火处理后筛分分级，选用如下粒度分布粉末-100目 150目占15%，-150目 +250目占55%，-250目+300 目占 25%，-300 目占 5% ;(3)经过绝缘处理并添加粘结剂、脱膜剂后模压成型，制成品的密度为6.1 6.5g/cm3。(4)模压成型的制成品在具有还原气氛或保护气氛的热处理炉经600 700°C、保温30分钟以上热处理和表面喷涂即成磁粉芯。2、其中所述保护剂由碳酸钙、萤石、氧化铝粉混合而成，按照重量百分比，其含量为碳酸钙35 45%，萤石15 25%，氧化铝35 40%。3、其中在步骤⑴中保护剂添加量为合金熔体重量的0. 5% 10%。4、其中绝缘剂为醇酸清漆、或三聚氧氨醇酸绝缘漆、或三聚清氨醇酸浸溃漆。5、其中粘结剂为氧化铜粉和磷酸胶，重量比为2. 5 4. 5，然后用有机溶剂丙酮稀释至浓度为0.9 1. 1%，脱膜剂为1.0 1. 6%的硬脂酸锌。6、其中在(2)步骤中将合金粉末置入具有氢气气氛的热处理炉内，在900 1000°C度的温度条件下保温2小时进行退火处理，将退火处理后的合金粉末再进行分级筛分，选取合适粒径的合金粉末。以下采用具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1 :将工业纯铁、多晶硅、纯铝，投入标称100公斤原料于非真空感应电炉内采用保护剂覆盖熔炼，保护剂为0.5公斤，合金重量百分比熔体组成为Si 9.5%, Al 6.0%,C 0.014%, 0 0. 036%, N 0. 008%，余量为Fe，采用超高压水雾化制粉装置将熔体雾化成合金粉末，然后将此粉末置入充有氢气气氛的热处理炉内，在900 1000°C的温度条件下保温2小时进行退火处理，将退火处理后的合金粉末进行分筛，按-100目 +150目占15%，-150 +250目占55%，-250目 +300目占25%，-300目占5%的粒度分布进行绝缘处理，添加合金粉末总重量1. 5%的粘结剂和脱模剂，使制成品的密度为6. 14g/m3。将模压成型制品放入保护气氛热处理炉中600°C下保温30分钟进行热处理，随后对制品表面喷涂环氧树脂油漆即成磁粉芯成品。其中，保护剂由碳酸钙、萤石、氧化铝混合而成，重量百分比含量为碳酸钙35%，萤石25%，氧化铝40%。本实施例成品其磁性能参数如下表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)采用保护剂覆盖非真空中频感应电炉，熔炼FeSiAl合金熔体，合金熔体重量百分比组成为：Si9.5％～9.8％，Al5.6％～6.0％，C≤0.02％，O≤0.04％，N≤0.01％，余量为Fe；(2)将上述合金熔体经超高压水雾化制粉装置雾化成合金粉末，退火处理后筛分分级，选用如下粒度分布粉末：?100目～150目占15％，?150目～+250目占55％，?250目+300目占25％，?300目占5％；(3)经过绝缘处理并添加粘结剂、脱膜剂后模压成型，制成品的密度为6.1～6.5g/cm3。(4)模压成型的制成品在具有还原气氛或保护气氛的热处理炉经600～700℃、保温30分钟以上热处理和表面喷涂即成磁粉芯。
【技术特征摘要】
1.一种高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯的制造方法，其特征在于包括以下步骤 (1)采用保护剂覆盖非真空中频感应电炉，熔炼FeSiAl合金熔体，合金熔体重量百分比组成为Si9. 5% 9. 8%,A15. 6% 6. 0%，C 彡 0. 02%，O 彡 0. 04%, N ^ 0. 01%，余量为Fe ； (2)将上述合金熔体经超高压水雾化制粉装置雾化成合金粉末，退火处理后筛分分级，选用如下粒度分布粉末-100目 150目占15%，-150目 +250目占55%，-250目+300目占25%，-300目占5% ; (3)经过绝缘处理并添加粘结剂、脱膜剂后模压成型，制成品的密度为6.1 6. 5g/3cm o (4)模压成型的制成品在具有还原气氛或保护气氛的热处理炉经600 700°C、保温30分钟以上热处理和表面喷涂即成磁粉芯。2.根据权利要求1所述的高磁导率低功耗铁硅铝磁粉芯制造方法，其特征在于所述保护剂由碳酸钙、...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑燕清，朱协彬，王红军，周翠娥，
申请(专利权)人：湖南康力新材料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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