一種鐵硅鋁磁心的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種鐵硅鋁磁心的制備方法，是將鐵硅鋁磁粉料經酸處理后再干壓成型，使得粉料更易于成型，提高產品密度，同時還可以使其經熱處理后能夠達到高磁導率。與現有技術相比，本發明專利技術所述的制備方法具有明顯的優點：1、通過控制粉料調配中的添加比例和成型壓強、燒結溫度等，制造出磁導率為160(±8％)的鐵硅鋁磁心，且制品具有低的鐵損及較好的疊加性能；2、工藝步驟簡單；3、原輔材料成本低。

【技術實現步驟摘要】
—種鐵硅鋁磁心的制備方法
本專利技術金屬磁性材料領域，具體的說，涉及一種高磁導率(磁導率160(±8%))的鐵硅鋁磁心的制備方法。
技術介紹
軟磁材料從純鐵、硅鋼到坡莫合金等已有100多年的發展歷史。。近二十多年來先后發展起來的非晶態合金和納米晶合金等新型軟磁合金材料，使軟磁材料的組織結構從晶態躍向非晶態，又從非晶態發展為納米晶態，從而把軟磁合金新材料的研發與應用推向了一個新的高潮。磁心是由軟磁材料混合物組成的一種元件，和骨架、線圈等是變壓器的重要組成部分，其廣泛應用于各種電子設備的線圈和變壓器中。在信息、儲能、濾波等各領域廣泛應用；開關電源及UPS的迅速發展，使得磁導率高，飽和磁通密度高，高頻損耗小，耐直流偏壓能力強，成本低的磁性元件需求更為迫切。鐵硅鋁磁粉心可以滿足上述要求，但是現在鐵硅鋁磁心的磁導率普遍在125以下，磁導率為160的鐵硅鋁磁粉心的制備方法技術難度大，對設備及工藝要求高，國內正在開發過程中。在此，本專利技術提出一種高磁導率(磁導率為160(±8% ))的鐵硅鋁磁心的制備方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高磁導率的鐵硅鋁磁心的制備方法。本專利技術所述的制備方法，是將鐵硅鋁磁粉心粉料經鈍化，添加粘結劑、潤滑劑處理，使得粉料更易于干壓成型，提高產品密度，同時還可以使其經熱處理后能夠達到高磁導率。本專利技術所述的軟磁鐵硅鋁磁粉心的制備方法，包括以下步驟I)取鐵娃招粉料，將質量為鐵娃招粉料質量O. 2 2%。的酸用質量為鐵娃招粉料質量15 30%。的有機溶劑稀釋，配置成混合溶液，然后在常溫下將混合溶液加入鐵硅鋁粉料中，攪拌均勻，放置3 20分鐘；再平鋪，厚度O. 5-lcm ；2)將質量為鐵硅鋁粉料質量10 30%。粘接劑用質量為鐵硅鋁粉料質量15 30%。的有機溶劑稀釋，混合均勻，將粘接劑有機溶劑溶液加入步驟I)得到的粉料，攪拌均勻，平鋪，厚度O. 5 1cm, 10 60分鐘后,用篩網擦篩造粒,再攤開晾干；3)向步驟2)得到的粉料粒中加入質量為鐵硅鋁粉料質量0.2 1.0%的潤滑粉， 攪拌均勻，然后干壓成型；4)熱處理包括加熱、保溫和冷卻三個階段，20 40min升溫至700 850°C，保溫階段的溫度控制為700 850°C，保溫時間為40 80min ;冷卻階段以彡10°C /min的冷卻速度冷卻至100°C以下；5)噴涂處理噴涂環氧樹脂，烘干。其中，在步驟4)之后和步驟5)之前，還可以包括表面倒角處理，即將燒結體在倒角機上去除毛刺。步驟I)中，所述鐵硅鋁粉料選用本領域常用的鐵硅鋁粉料，如可選用市售的鐵硅鋁粉料產品，包括組成成份為Si :9 10%，Al :5 6%，其余為鐵的鐵硅鋁粉料；特別的，經實驗研究，為得到理想的壓實密度，所述粉料的粒度配比為+180目 ^ 20% ;-180 +325目40 50% ；-325目余量；其形貌要求以扁平狀顆粒為主，特別是優選球形度O. 2 O. 5的鐵硅鋁粉料。所述酸可選用草酸，磷酸或亞硫酸中的一種；計算加入量時，按純酸計；另外，所述酸的用量優選O. 2 I. 0%。；步驟2)中，粘接劑可選用本領域常用的粘接劑，如硅氧烷樹脂、酚醛樹脂，環氧樹脂，聚酰胺樹脂等中的一種或多種；優選熱裂解溫度大于600°C的上述樹脂；所述有機溶劑可選用本領域常用的有機溶劑，如乙醇、丙醇、二甲苯等中的一種；所述擦篩造粒可選用本領域常用的篩網，優選60目篩網；步驟3)中，所述攪拌可用本領域常用的方法進行，如攪拌機等；所述潤滑粉可以選用有機的高級脂肪酸及其鹽，如硬脂酸及其鹽、石蠟，無機的二硫化鑰或石墨等中的一種或多種。加入量隨潤滑劑的類型而定，有機類的在O. I I. 0% (重量)，無機類的在O. I O. 5%為宜，量小則無效，量大則會使得磁粉心的磁導率下降，強度不足。所述干壓成型在常溫下進行，其成型壓力為18 25T/cm2，優選22 25T/cm2。將粉料粒混合物在模具中加壓成型；步驟4)中，所述熱處理的保溫階段的溫度優選為750 850°C ；所述熱處理如在推板窯進行，可如下設置250°C -700 850°C -100°C，其中升溫段30分鐘，保溫段60分鐘，降溫段60分鐘；所述熱處理在惰性氣體、真空或還原氣氛中進行；步驟5)中，所述噴涂可采用本領域常用的設備進行，如噴漆柜；所述環氧樹脂選用本領域常用的環氧樹脂漆；所述烘干可如下進行在80 150°C保溫20 lOOmin。本專利技術通過選擇合適粒度配比及形貌要求的粉料，調整添加劑含量、成型壓力、熱處理工藝等方面相互配合，控制，保證產品符合磁導率為160標準要求，磁導率的變化可控制在±8%。與現有技術相比，本專利技術所述的制備方法具有明顯的優點通過粉料粒度配比和顆粒形貌的優選，提高成型壓力和溫度，I、通過控制粉料調配中的添加比例和成型壓強、燒結溫度等，制造出磁導率為160(±8%)，且制品具有低的鐵損及較好的疊加性能；2、工藝步驟簡單；3、原輔材料成本低。。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術進行進一步描述。如無特別指明，本專利技術所用的原料均為市購。實施例I考察酸鈍化過程中磁粉磁導率的變化。取鐵硅粉末，其成份為Si 6. 5%, Fe :余量，C < 300ppm, O < 2500ppm ;其粒度配4比為+180目粉末占20%，-325目粉料為40%，其余為-180 +325目。按鐵硅粉料重量比例稱量磷酸，用25倍重量酒精稀釋，加入到鐵硅粉料中，攪拌均勻，放置時間均為10分鐘，攤開晾干。再加入配制好的有機硅高溫粘結劑(1.2% +25%。重量酒精)進行攪拌，攤開約 Icm晾好，在完全干燥前用60目篩網過篩造粒，再重新晾干；加入O. 4%含量的硬脂酸鋅， 混合均勻。成型S270160產品(外徑26. 92mm,內徑14. 73mm，高度11. 18mm)，單位壓力為 18. 5T/cm2 ；隨后在推板爐用N2氣氛保護進行熱處理30分鐘內升溫至850°C，保溫I小時，然后在60分鐘內降溫到100°C以下，取出制品，經倒角處理，噴涂環氧樹脂，烘烤得最終產品。同時將未經酸處理的鐵硅磁粉按上述步驟制得磁心。測試鐵硅磁粉酸處理前后的磁導率變化，結果見圖I。顯然經過酸鈍化后，磁粉的磁導率會下降，酸用量大于5%。，其磁導率將大大下降， 另外通過對粘接劑、潤滑粉的加入量的研究，為制備出磁導率為160 (磁導率可為148 173)的鐵硅鋁磁心，因此本專利技術設定酸的用量為質量為鐵硅粉料質量O. 2 2%。，優選 O. 5 I. 5%。的酸。實施例2按本專利技術所述的方法制備鐵硅鋁磁心，具體如下取鐵硅鋁粉末，其成份為A1 5. 4%, Si 9. 6%, Fe :余量；其粒度配比為:+180目粉末占15%，-180 +325目粉料為45%，其余為-400目粉末。以下輔料均按鐵硅鋁粉料重量比例進行稱量。稱量I. 0%。磷酸，用25%。重量酒精稀釋，加入到鐵硅鋁粉料中，攪拌均勻，攤開晾干，再加入配制好的有機硅高溫粘結劑(I. 2% +25%。重量酒精)進行攪拌，攤開約Icm晾好，在完全干燥前用60目篩網過篩造粒，再重新晾干；加入O. 4%含量的硬脂酸鋅，混合均勻。成型S270160產品(外徑26. 92mm,內徑 14. 73mm本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鐵硅鋁磁心的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)取鐵硅鋁粉料，將質量為鐵硅鋁粉料質量0.2～2‰的酸用質量為鐵硅鋁粉料質量15～30‰的有機溶劑稀釋，配置成混合溶液，然后在常溫下將混合溶液加入鐵硅鋁粉料中，攪拌均勻，放置3～20分鐘；再平鋪，厚度為0.5?1cm；2)將質量為鐵硅鋁粉料質量10～30‰粘接劑用質量為鐵硅鋁粉料質量15～30‰的有機溶劑稀釋，混合均勻，將粘接劑有機溶劑溶液加入步驟1)得到的粉料，攪拌均勻，平鋪，厚度0.5～1cm，10～60分鐘后，用篩網擦篩造粒，再攤開晾干；3)向步驟2)得到的粉料粒中加入質量為鐵硅鋁粉料質量0.2～1.0％的潤滑粉，攪拌均勻，然后干壓成型；4)熱處理：包括加熱、保溫和冷卻三個階段，20～40min升溫至700～850℃，保溫階段的溫度控制為700～850℃，保溫時間為40～80min；冷卻階段以≥10℃/min的冷卻速度冷卻至100℃以下；5)噴涂處理：噴涂環氧樹脂，烘干。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅建橋，王美華，
申請(專利權)人：寧波市普盛磁電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：