一種鐵硅鋁磁心的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種鐵硅鋁磁心的制備方法，是將鐵硅鋁磁粉心粉料經(jīng)酸處理然后干壓成型，使得粉料更易于成型，提高產(chǎn)品密度，同時還可以使其經(jīng)熱處理后能夠達到高磁導率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)所述的制備方法具有明顯的優(yōu)點：1、通過控制粉料調(diào)配中的添加比例和成型壓強、燒結(jié)溫度等，制造出磁導率為147(±8％)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(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
—種鐵硅鋁磁心的制備方法
本專利技術(shù)金屬磁性材料領(lǐng)域，具體的說，涉及一種磁導率為147(±8% )的鐵硅鋁磁心的制備方法。
技術(shù)介紹
軟磁材料從純鐵、硅鋼到坡莫合金等已有100多年的發(fā)展歷史。近二十多年來先后發(fā)展起來的非晶態(tài)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(jié)構(gòu)從晶態(tài)躍向非晶態(tài)，又從非晶態(tài)發(fā)展為納米晶態(tài)，從而把軟磁合金新材料的研發(fā)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(lǐng)域廣泛應用；開關(guān)電源及UPS的迅速發(fā)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(xiàn)在鐵硅鋁磁心的磁導率普遍在125以下，磁導率為147鐵硅鋁磁粉心的制備方法技術(shù)難度大， 對設備及工藝要求高，國內(nèi)正在開發(fā)過程中。在此，本專利技術(shù)提出一種磁導率為147(±8% )的鐵硅鋁磁心的制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供。本專利技術(shù)所述的制備方法，是將鐵硅鋁磁粉心粉料經(jīng)鈍化、絕緣劑，添加粘結(jié)劑、潤滑劑處理，使得粉料更易于干壓成型，提高產(chǎn)品密度，同時還可以使其經(jīng)熱處理后能夠達到高磁導率。產(chǎn)品通過粉料添加劑含量、成型壓力、熱處理工藝等方面相互配合，控制，保證產(chǎn)品符合ul47(±8% )磁導率標準要求。本專利技術(shù)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(zhì)量為鐵娃招粉料質(zhì)量O. 5 2%。的酸用質(zhì)量為鐵娃招粉料質(zhì)量15 50%。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 Icm ;2)將質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量10 30%。粘接劑的用質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量15 50%。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，10 60分鐘后，用篩網(wǎng)擦篩造粒，再攤開晾干；3)向步驟2)得到的粉料粒中加入質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)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650 800°C，保溫階段的溫度控制為650 800°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(huán)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(jié)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(lǐng)域常用的鐵硅鋁粉料，如可選用市售的鐵硅鋁粉料產(chǎn)品，包括組成成份為Si 9 10%，Al 5 6%，其余為鐵的鐵硅鋁粉料(其他微量元素含量分別小于O. lwt%,同時其他微量元素的總量不大于O. 5wt% );粉末形貌為扁平形或顆粒狀。特別的，經(jīng)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 ^ 10% ；-180 +400目余量；-400目> 30%，粉末形貌為扁平形或顆粒狀。步驟I)中，所述酸的用量為I. I 2. 0%。；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；步驟2)中，粘接劑可選用本領(lǐng)域常用的粘接劑，如硅氧烷樹脂、酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，聚酰胺樹脂等中的一種或多種；優(yōu)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(lǐng)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(lǐng)域常用的篩網(wǎng)，優(yōu)選60目篩網(wǎng)；步驟3)中，所述攪拌可用本領(lǐng)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(硬脂酸及其鹽、 石蠟)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15 21T/cm2，將粉料粒混合物在模具中加壓成型；步驟4)中，所述熱處理的保溫溫度優(yōu)選650 740 V ；所述熱處理如在推板窯進行，可如下設置25-650 800-100°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(lǐng)域常用的設備進行，如噴漆柜；所述環(huán)氧樹脂選用本領(lǐng)域常用的環(huán)氧樹脂漆。所述烘干如下進行在80 150°C保溫20 lOOmin。本專利技術(shù)所述的制備方法特別適合制造磁導率為147 (±8% )的鐵硅鋁磁心。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所述的制備方法具有明顯的優(yōu)點1、通過控制粉料調(diào)配中的添加比例和成型壓強、燒結(jié)溫度等，制造出磁導率為147(±8% )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。附圖說明圖I為本專利技術(shù)方法中酸鈍化過程中磁粉磁導率的變化。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)進行進一步描述。如無特別指明，本專利技術(shù)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 ;其粒度配比為+180目粉末占10%，-400目粉料為50%，其余為-180目 +400目粉末。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(jié)劑(裂解溫度大于600°C的硅氧烷樹脂)(I. 2% +25%。酒精)進行攪拌，攤開約Icm厚度晾好；在完全干燥前用60目篩網(wǎng)過篩造粒，再重新晾干；加入O. 5%含量的硬脂酸鋅，混合均勻。干壓成型S270147產(chǎn)品(外徑26. 92mm, 內(nèi)徑14. 73mm,高度11. 18mm),單位壓力為18T/cm2 ；隨后在推板爐用N2氣氛保護進行熱處理30分鐘內(nèi)升溫至720V，保溫I小時，然后在60分鐘內(nèi)降溫到100°C以下，取出制品，經(jīng)倒角處理，噴涂環(huán)氧樹脂，烘烤得最終產(chǎn)品。同時將未經(jīng)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(jié)果見圖I。顯然經(jīng)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，制備出磁導率為147(±8%，135 159)的鐵硅鋁磁心，因此本專利技術(shù)設定酸的用量為質(zhì)量為鐵硅粉料質(zhì)量O. 5 2%。的酸，優(yōu)選用量為I.I 2. 0%0。實施例2按本專利技術(shù)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；粒度配比為:+180目粉末占8%，-400目粉料為45%，其余為-180目 +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. 5%。磷酸，用30%。酒精稀釋，加入到鐵硅鋁粉料中，攪拌均勻，放置15min， 攤開晾干，再加入配制好的有機硅高溫粘結(jié)劑(裂解溫度大于600°C的硅氧烷樹脂)(I. 2% +25%。酒精)進行攪拌，攤開約Icm厚度晾好；在完全干燥前用60目篩網(wǎng)過篩造粒，再重新晾干；加入O. 5%含量的硬本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)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(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量0.5～2‰的酸用質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量15～50‰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0.5～1cm；2)將質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量10～30‰粘接劑的用質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)量15～50‰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(wǎng)擦篩造粒，再攤開晾干；3)向步驟2)得到的粉料粒中加入質(zhì)量為鐵硅鋁粉料質(zhì)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650～800℃，保溫階段的溫度控制為650～800℃，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(huán)氧樹脂，烘干。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅建橋，王美華，
申請(專利權(quán))人：寧波市普盛磁電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：