CN101977712A - 铁磁粉末组合物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含软磁铁基芯粒的铁磁粉末组合物，其中所述芯粒表面具有第一无机绝缘层和位于所述第一层外的、具有下述通式的金属-有机化合物的至少一个金属-有机层：R1[(R1)x(R2)y(MOn-1)]n R1，其中M是选自Si、Ti、Al或Zr的中心原子；O是氧；R1是可水解基团；R2是有机残基且其中至少一个R2含有至少一个氨基；其中n是可重复单元的数，是1至20的整数；其中x是0至1的整数；其中y是1至2的整数；其中莫氏硬度小于3.5的金属或半金属微粒化合物附着在至少一个金属-有机层上；且其中所述粉末组合物进一步包含微粒润滑剂。本发明进一步涉及制造所述组合物的方法、和由所述组合物制成的软磁复合部件的制造方法、以及所得部件。

Description

铁磁粉末组合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及包含电绝缘铁基粉末的粉末组合物及其制造方法。本发明进一步涉及由该组合物制成的软磁复合部件的制造方法以及所得部件。
背景技术
软磁材料用于例如感应器中的芯材、电动机的定子和转子、传动器、传感器和变压器铁心之类的用途。传统上，软磁芯，例如电动机中的转子和定子，由堆叠钢层压板制成。软磁复合(SMC)材料基于通常为铁基的软磁粒子，在各粒子上带有电绝缘涂层。通过使用传统粉末冶金(PM)压制法(任选地与润滑剂和/或粘合剂一起)压制该绝缘粒子，获得SMC部件。通过使用粉末冶金技术，与使用钢层压板相比，可以制造在SMC部件设计中具有更高自由度的材料，因为SMC材料可携带三维磁通量并且可通过压制法获得三维形状。
铁芯部件的两个关键特性是其磁导率和铁芯损耗特性。材料的磁导率表明其被磁化的能力或其携带磁通量的能力。磁导率是指感应磁通量与磁化力或场强的比率。当磁性材料暴露在交变场中时，由于磁滞损耗和涡流损耗而发生能量损耗。磁滞损耗(DC损耗)(其在大多数发动机用途中构成总铁芯损耗中的大多数)由克服铁芯部件内的残留磁力所必需的能量支出引起。可以通过改进基础粉末纯度和品质，但最重要地，通过提高部件的热处理(即应力释放)的温度和/或时间来使所述力最小化。涡流损耗(AC损耗)由铁芯部件中的电流生成引起，所述电流生成归因于由交流电(AC)条件引起的变化通量。为使涡流最小化，部件的高电阻率是合意的。使AC损耗最小化所需的电阻率水平取决于应用类型(工作频率)和部件尺寸。
使用涂布的铁基粉末的磁芯部件的粉末冶金制造中的研究已旨在开发铁粉组合物，其在不有害地影响最终部件的其它性质的情况下提高了某些物理和磁性性质。合意的部件性质包括，例如，通过扩大的频率范围的高磁导率、低铁芯损耗、高饱和感应和高机械强度。合意的粉末性质进一步包括对压模技术的适用性，这意味着该粉末容易被模制成高密度部件，其容易在部件表面无破坏的情况下从模制设备中推出。
下面概述公开专利的实例。
授予Lashmore的US 6309748描述了具有大约40至大约600微米的直径和位于各粒子上的无机氧化物涂层的铁磁粉末。
授予Jansson的US 6348265教导了涂有含磷和氧的薄涂层的铁粉，该涂布粉末适合压制成可以热处理的软磁芯。
授予Soileau的US 4601765教导了利用先用碱金属硅酸盐膜涂布和随后用有机硅树脂聚合物再涂布的铁粉的压制铁芯。
授予Moro的US 6149704描述了用酚树脂和/或有机硅树脂和任选氧化钛或氧化锆溶胶的涂层电绝缘的铁磁粉末。将所得粉末与金属硬脂酸盐润滑剂混合并压制成铁粉芯。
授予Moro的US 7235208教导了具有绝缘粘合剂的由铁磁粉末制成的铁粉芯，该铁磁粉末分散在该绝缘粘合剂中，其中该绝缘粘合剂包含三官能烷基-苯基有机硅树脂和任选无机氧化物、碳化物或氮化物。
软磁元件领域内的另一些文献是授予Yuuichi的公开号为JP2007-129154的日本专利申请JP 2005-322489；授予Maeda的公开号为JP2007-088156的日本专利申请JP 2005-274124；授予Masaki的公开号为JP2006-0244869的日本专利申请JP 2004-203969；授予Ueda的公开号为2006-233295的日本专利申请2005-051149，和授予Watanabe的公开号为2006-245183的日本专利申请2005-057193。
发明目的
本发明的一个目的是提供包含电绝缘铁基粉末的铁基粉末组合物，其要被压制成具有高强度的软磁部件，该部件可以在最佳热处理温度下热处理而不损害该铁基粉末的电绝缘涂层。
本发明的一个目的是提供包含电绝缘铁基粉末的铁基粉末组合物，其要被压制成具有高强度、高最大磁导率和高感应的、并使磁滞损耗最小化和将涡流损耗保持在低水平的软磁部件。
本发明的一个目的是提供制造所述铁基粉末组合物的方法，其不需要任何有毒或不环保的溶剂或干燥程序。
本发明的一个目的是提供制造经过压制和任选地热处理的软磁铁基复合部件的方法，该复合部件具有低的铁芯损耗以及充足的机械强度、可接受的磁通密度(感应)和最大的磁导率。
发明概要
为了实现至少一个上述目的和/或未提及的其它目的(它们将从下述描述中看出)，本发明涉及包含软磁铁基芯粒的铁磁粉末组合物，其中该芯粒表面具有第一磷基无机绝缘层和位于该第一层外的、具有下述通式的金属-有机化合物的至少一个金属-有机层：
R1[(R1)x(R2)y(MOn-1)]n R1
其中M是选自Si、Ti、Al或Zr的中心原子；
O是氧；
R1是可水解基团；
R2是有机残基，且其中至少一个R2含有至少一个氨基；
其中n是可重复单元的数，是1至20的整数；
其中x是0至1的整数；
其中y是1至2的整数；
其中莫氏硬度(Mohs hardness)小于3.5的金属或半金属微粒化合物附着在至少一个金属-有机层上；且其中该粉末组合物进一步包含微粒润滑剂。
本发明进一步涉及铁磁粉末组合物的制备方法，其包括：a)将软磁铁基芯粒与上述金属-有机化合物混合，所述芯粒表面通过磷基无机绝缘层电绝缘；b)任选地将所得粒子与另外的上述金属-有机化合物混合；c)将该粉末与莫氏硬度小于3.5的金属或半金属微粒化合物混合；和d)将该粉末与微粒润滑剂混合。步骤c可任选地除了在步骤b之后进行外还在步骤b之前进行，或在步骤b之前进行而不在步骤b之后进行。
本发明进一步涉及软磁复合材料的制备方法，其包括：在模头中在至少大约600MPa的压制压力单轴压制本发明的组合物；任选地将该模头预加热至比加入的微粒润滑剂的熔融温度低的温度；推出所得生坯；和任选地热处理该生坯。本发明的复合部件通常具有0.01-0.1重量％的P含量、0.02-0.12重量％的添加到基础粉末中的Si含量、和0.05-0.35重量％的Bi含量。
发明详述
基础粉末
铁基软磁芯粒可以是水雾化铁粉、气雾化铁粉或海绵铁粉，但水雾化粉末是优选的。
所述铁基软磁芯粒可选自基本为纯的铁、具有最多7重量％、优选最多3重量％硅的合金铁Fe-Si、选自Fe-Al、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Ni-Co或其组合的合金铁。基本纯的铁是优选的，即具有不可避免的杂质的铁。
该粒子可以是球形或不规则形状，不规则形状的粒子是优选的。AD可以为2.8至4.0克/立方厘米，优选3.1至3.7克/立方厘米。
该铁基芯粒的平均粒度为25至600微米，优选45至400微米，最优选60至300微米。
第一涂层(无机)
该芯粒具有第一无机绝缘层，其优选是磷基的。该第一涂层可通过用溶解在水或有机溶剂中的磷酸处理铁基粉末来获得。在水基溶剂中，任选加入防锈剂和表面活性剂。在US 6348265中描述了涂布该铁基粉末粒子的优选方法。可以重复该磷化处理。该铁基芯粒的磷基绝缘无机涂层优选无任何添加剂，例如掺杂剂，防锈剂或表面活性剂。
层1中的磷酸盐含量可以为该组合物的0.01至0.1重量％。
金属-有机层(第二涂层)
至少一个金属-有机层位于所述第一磷基层外。该金属-有机层是具有下述通式的金属-有机化合物的层：
R1[(R1)x(R2)y(MOn-1)]n R1
其中：
M是选自Si、Ti、Al或Zr的中心原子；
O是氧；
R1是可水解基团；
R2是有机残基，且其中至少一个R2含有至少一个氨基；
其中n是可重复单元的数，是1至20的整数；
其中x是0至1的整数；其中y是1至2的整数(因此x可以是0或1，y可以是1或2)。
该金属-有机化合物可选自下述类别：表面改性剂、偶联剂或交联剂。
该金属-有机化合物中的R1可以是具有少于4个、优选少于3个碳原子的烷氧基。
R2是有机残基，这意味着该R2-基团含有有机部分。R2可包含1-6、优选1-3个碳原子。R2可进一步包含一个或多个选自由N、O、S和P组成的组的杂原子。R2基团可以是直链、支链、环状或芳族的。
R2可包括一个或多个下述官能团：胺、二胺、酰胺、酰亚胺、环氧基、羟基、环氧乙烷、脲基、氨基甲酸乙酯、异氰酸根合、丙烯酸酯基团或丙烯酸根、丙烯酸甘油酯、苄基-氨基、乙烯基-苄基-氨基。该R2基团可以在任何提到的官能R2基团和含可重复单元的疏水烷基之间变动。
所述金属-有机化合物可选自硅烷、硅氧烷和倍半硅氧烷或相应的钛酸盐/酯、铝酸盐/酯或锆酸盐/酯的衍生物、中间体或低聚物。
根据一个实施方案，一个金属-有机层中的至少一种金属-有机化合物是单体(n＝1)。
根据另一实施方案，一个金属-有机层中的至少一种金属-有机化合物是低聚物(n＝2-20)。
根据另一实施方案，位于第一层外的金属-有机层是金属-有机化合物的单体的层，且其中最外的金属-有机层是金属-有机化合物的低聚物的层。该单体和该低聚物的化学官能不一定相同。金属-有机化合物的单体的层和金属-有机化合物的低聚物的层的重量比可以为1∶0至1∶2，优选2∶1-1∶2。
如果所述金属-有机化合物是单体，其可以选自由三烷氧基和二烷氧基硅烷、钛酸盐/酯、铝酸盐/酯或锆酸盐/酯组成的组。该金属-有机化合物的单体因此可选自3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、3-氨基丙基-甲基-二乙氧基硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基-甲基-二甲氧基硅烷、1，7-双(三乙氧基甲硅烷基)-4-氮杂庚烷、三氨基-官能的丙基-三甲氧基硅烷、3-脲基丙基-三乙氧基硅烷、3-异氰酸根合丙基-三乙氧基硅烷、三(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-异氰脲酸酯、0-(炔丙氧基)-N-(三乙氧基甲硅烷基丙基)-氨基甲酸乙酯、1-氨基甲基-三乙氧基硅烷、1-氨基乙基-甲基-二甲氧基硅烷、或它们的混合物。
该金属-有机化合物的低聚物可选自硅烷、钛酸盐/酯、铝酸盐/酯或锆酸盐/酯的烷氧基封端的烷基-烷氧基-低聚物。该金属-有机化合物的低聚物因此可选自被甲氧基、乙氧基或乙酰氧基封端的氨基-倍半硅氧烷、氨基-硅氧烷、低聚3-氨基丙基-甲氧基-硅烷、3-氨基丙基/丙基-烷氧基-硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基-烷氧基-硅烷或N-氨基乙基-3-氨基丙基/甲基-烷氧基-硅烷或其混合物。
金属-有机化合物的总量可以为组合物的0.05-0.6重量％，优选0.05-0.5重量％，更优选0.1-0.4重量％，最优选0.2-0.3重量％。这些种类的金属-有机化合物可购自Evonik Ind.、Wacker Chemie AG、Dow Corning等公司。
该金属-有机化合物具有碱性，也可以包括偶联性质，即偶联到铁基粉末的第一无机层上的所谓偶联剂。该物质应中和来自所述第一层的过量酸和酸性副产物。如果使用选自氨基烷基烷氧基-硅烷、-钛酸盐/酯、-铝酸盐/酯或-锆酸盐/酯的偶联剂，该物质会水解和部分聚合(一些烷氧基被水解并相应形成醇)。该金属-有机化合物的偶联或交联性质也被认为偶联到所述金属或半金属微粒化合物上，这可以改进压制的复合部件的机械稳定性。
金属或半金属微粒化合物
涂布的软磁铁基粉末还应含有至少一种化合物——金属或半金属微粒化合物。该金属或半金属微粒化合物应该是软的，具有小于3.5的莫氏硬度，并由细粒或胶体构成。该化合物优选具有低于5微米、优选低于3微米、最优选低于1微米的平均粒度。该金属或半金属微粒化合物可具有大于95％、优选大于98％、最优选大于99重量％的纯度。该金属或半金属微粒化合物的莫氏硬度优选为3或更小，更优选2.5或更小。SiO2、Al2O3、MgO和TiO2是研磨性的，并具有明显高于3.5的莫氏硬度，且不在本发明的范围内。研磨剂化合物，即使为纳米级粒子形式，也会对电绝缘涂层造成不可逆的破坏，从而造成该热处理部件的差的脱模和更差的磁性和/或机械性质。
该金属或半金属微粒化合物可以是选自铅、铟、铋、硒、硼、钼、锰、钨、钒、锑、锡、锌、铈的至少一种。
该金属或半金属微粒化合物可以是氧化物、氢氧化物、水合物、碳酸盐、磷酸盐、萤石、硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐、氯氧化物或其混合物。
根据一个优选实施方案，该金属或半金属微粒化合物是铋，更优选氧化铋(III)。该金属或半金属微粒化合物可以与选自碱金属或碱土金属的第二化合物混合，其中该化合物可以是碳酸盐，优选钙、锶、钡、锂、钾或钠的碳酸盐。
该金属或半金属微粒化合物或化合物混合物可以以组合物的0.05-0.5重量％、优选0.1-0.4重量％、最优选0.15-0.3重量％的量存在。
该金属或半金属微粒化合物附着在至少一个金属-有机层上。在本发明的一个实施方案中，该金属或半金属微粒化合物附着在最外金属-有机层上。
润滑剂
本发明的粉末组合物包含微粒润滑剂。该微粒润滑剂发挥重要作用，并能够在不需要施加模头壁润滑的情况下压制。该微粒润滑剂可选自伯和仲脂肪酸酰胺、反式酰胺(trans-amides)(双酰胺)或脂肪酸醇。该微粒润滑剂的润滑残基可以是含有12-22个碳原子的饱和或不饱和链。该微粒润滑剂可优选选自硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、13-正二十二碳烯基硬脂酰胺、山萮醇、瓢儿菜醇、亚乙基双硬脂酰胺(即EBS或酰胺蜡)。该微粒润滑剂可以以该组合物的0.15-0.55重量％、优选0.2-0.4重量％的量存在。
组合物的制备方法
本发明的铁磁粉末组合物的制备方法包括：a)将软磁铁基芯粒与上述金属-有机化合物混合，所述芯粒表面通过磷基无机绝缘层电绝缘；b)任选地，将所得粒子与另外的上述金属-有机化合物混合；c)将该粉末与莫氏硬度小于3.5的金属或半金属微粒化合物混合；和d)将该粉末与微粒润滑剂混合。步骤c可任选地除了在步骤b之后进行外还在步骤b之前进行，或在步骤b之前进行而不在步骤b之后进行。
具有第一无机绝缘层的芯粒可以在与金属-有机化合物混合之前用碱性化合物预处理。该预处理可改进第一层和第二层之间的偶联的先决条件，这可提高该磁性复合部件的电阻率和机械强度。该碱性化合物可选自氨、羟胺、四烷基氢氧化铵、烷基胺、烷基酰胺。该预处理可以使用任何上列化学品(优选在合适的溶剂中稀释)进行，与粉末混合，并任选干燥。
制造软磁部件的方法
本发明的软磁复合材料的制备方法包括：在模头中在至少大约600MPa的压制压力单轴压制本发明的组合物；任选地将该模头预加热至比加入的微粒润滑剂的熔融温度低的温度；推出所得生坯；和任选地，热处理该生坯。
该压制可以是冷模压制、温模压制或高速压制，优选使用受控模头温度(50-120℃)与未加热的粉末。
该热处理法可以在真空、非还原性、惰性或弱氧化性气氛中，例如0.01至3％氧或蒸汽中，这可促进无机网络的形成，但不提高该压制体的矫顽力。任选地，该热处理在惰性气氛中进行，此后迅速暴露在氧化气氛(例如蒸汽)中，以构建较高强度的表面外壳。该温度最高可达700℃。
该热处理条件应使得润滑剂尽可能完全蒸发。这通常在热处理周期的第一部分中在高于大约300至500℃获得。在更高温度，该金属或半金属化合物可能与金属-有机化合物反应并部分形成玻璃网络。这会进一步提高该部件的机械强度以及电阻率。在最高温度(600-700℃)，该压制体可能达到完全应力释放，此时使该复合材料的矫顽力最小化，并因此使磁滞损耗最小化。
根据本发明制成的经压制和热处理的软磁复合材料优选具有该部件的0.01-0.1重量％的P含量，该部件的0.02-0.12重量％的添加到基础粉末中的Si含量，和该部件的0.05-0.35重量％的Bi含量。
通过下述实施例进一步例证本发明。
实施例1
铁基水雾化粉末具有大约220微米的平均粒度，且少于5％的粒子具有低于45微米的粒度(40目粉末)。首先为该粉末——其是纯铁粉——提供电绝缘磷基薄层(磷含量为涂布粉末的大约0.045重量％)。此后，通过搅拌将其与0.2重量％氨基烷基-烷氧基硅烷的低聚物(
Figure BPA00001229491400091
1146，Evonik Ind.)混合。将该组合物进一步与0.2重量％氧化铋(III)细粉混合。使用相应的分别未经硅烷和铋表面改性的粉末作为比较。最后在压制之前将该粉末与微粒润滑剂EBS混合。所用润滑剂的量为该组合物的0.3重量％。
在单步骤中，分别在两种不同的压制压力800和1100MPa、模头温度60℃下单轴压制内径45毫米、外径55毫米且高5毫米的磁性超环状体。在压制后，将部件在氮气中在650℃热处理30分钟。参比材料在空气(A6、A8)和蒸汽(A7)中在530℃处理30分钟。将所得经热处理的超环状体以100感应匝(sense turns)和100驱动匝(drive turns)绕线。使用Brockhaus hysterisisgraph对具有100驱动匝(drive turns)和100感应匝(sense turns)的超环状体样品测量磁性测量结果。分别在1特斯拉、400Hz和1000Hz下测量总铁芯损耗。根据ISO 3995测量横向断裂强度(TRS)。通过四点测量法对环样品测量比电阻率。
下表1显示了所得结果：
Figure BPA00001229491400111
如果不包括一个或多个涂层，该磁性和机械性质会受到不利影响。省去基于磷酸盐的层会产生不可接受的电阻率，因此产生高的涡流损耗(A3)。省去金属-有机化合物会产生不可接受的电阻率或机械强度(A4、A5)。
与现有商业参比材料，例如与获自
Figure BPA00001229491400121
AB，Sweden的
Figure BPA00001229491400122
700或
Figure BPA00001229491400123
3P(A6-A8)相比，本发明的复合材料可以在较高温度下热处理，由此显著降低磁滞损耗(DC-损耗/循环)。
实施例2
铁基水雾化粉末具有大约95微米的平均粒度，且10-30％小于45微米(100目粉末)，表观密度为3.3克/立方厘米，该铁粒子被磷酸盐基电绝缘涂层包围，其被用作原材料。通过搅拌将该涂布的粉末与0.2重量％氨基烷基-三烷氧基硅烷(
Figure BPA00001229491400124
Ameo)、然后与0.2重量％氨基烷基/烷基-烷氧基硅烷的低聚物(
Figure BPA00001229491400125
1146)进一步混合，两者都由Evonik Ind.制造。将该组合物与0.2重量％氧化铋(III)细粉进一步混合。最后在压制之前将该粉末与微粒润滑剂EBS混合。所用润滑剂的量为该组合物的0.4重量％。如实施例1中所述，但分别使用600和800MPa进一步加工该粉末组合物。表2显示了所得结果。
Figure BPA00001229491400131
实施例3
使用具有相同磷基绝缘层的与实施例1中相同的基础粉末。通过搅拌将该粉末与不同量的首先碱性氨基烷基-烷氧基硅烷(
Figure BPA00001229491400141
Ameo)和此后与氨基烷基/烷基-烷氧基硅烷的低聚物(
Figure BPA00001229491400142
1146)使用1∶1关系混合，两者均由Evonik Ind.制造。将该组合物与不同量的氧化铋(III)细粉(＞99重量％；D50～0.3微米)进一步混合。将样品C5与具有较低纯度和较大粒度(＞98重量％；D50～5微米)的Bi2O3混合。最后在1100MPa压制之前将该粉末与不同量的酰胺蜡(EBS)混合。如实施例1中所述进一步加工该粉末组合物。结果显示在表3中，并显示了对磁性和机械强度(TRS)的影响。
Figure BPA00001229491400151
样品C1至C4显示了使用不同量的金属-有机化合物、氧化铋或润滑剂的作用。与样品C6相比，在样品C5中，电阻率较低，但TRS略微提高。
实施例4
除样品D10(0.06重量％P)和D11(0.015重量％P)之外，使用具有相同磷基绝缘层的与实施例1中相同的基础粉末。该粉末样品D1至D11进一步根据表4处理。所有样品最后与0.3重量％EBS混合并压制至800MPa。该软磁部件此后在氮气中在650℃下热处理30分钟。
样品D1至D3表明可省略层2-1或2-2，但通过合并这两个层，获得最佳结果。样品D4和D5显示了使用稀氨预处理然后在空气中在120℃干燥1小时的粉末。将该预处理粉末与胺官能的低聚硅烷进一步混合，从而产生可接受的性质。
样品D10和D11显示了层1的磷含量的作用。取决于基础粉末的性质，如粒度分布和粒子形态，存在最佳磷浓度(0.01至0.1重量％)以实现所有所需的性质。
实施例5
使用具有相同磷基绝缘层的与实施例1中相同的基础粉末。所有三种样品与样品D1类似地加工，不同的是添加的金属化合物不同。样品E1表明，如果向氧化铋(III)中少量加入碳酸钙，电阻率提高。样品E2显示了另一软磁化合物MoS2的作用。
与添加莫氏硬度低于3.5的研磨性硬化合物不同，在添加莫氏硬度明显高于3.5的研磨性硬化合物，例如刚玉(Al2O3)或石英(SiO2)(E3)的情况下，尽管是纳米级粒子，但由于差的电阻率和机械强度，软磁性质不可接受。
Figure BPA00001229491400171
Figure BPA00001229491400191

Claims (15)

1.包含软磁铁基芯粒的铁磁粉末组合物，其中所述芯粒表面具有第一磷基无机绝缘层和位于所述第一层外的、具有下述通式的金属-有机化合物的至少一个金属-有机层：
R1[(R1)x(R2)y(MOn-1)]n R1
其中M是选自Si、Ti、Al或Zr的中心原子；
O是氧；
R1是可水解基团；
R2是有机残基，且其中至少一个R2含有至少一个氨基；
其中n是可重复单元的数，是1至20的整数；
其中x是0至1的整数；
其中y是1至2的整数；
其中莫氏硬度小于3.5的金属或半金属微粒化合物附着在至少一个金属-有机层上；
且其中该粉末组合物进一步包含微粒润滑剂。
2.根据权利要求1的组合物，其中一个金属-有机层中的所述金属-有机化合物是单体(n＝1)。
3.根据权利要求1或2的组合物，其中一个金属-有机层中的所述金属-有机化合物是低聚物(n＝2-20)。
4.根据权利要求1-3任一项的组合物，其中所述金属-有机化合物中的R1是具有少于4个、优选少于3个碳原子的烷氧基。
5.根据权利要求1-4任一项的组合物，其中R2包括1-6、优选1-3个碳原子。
6.根据权利要求1-5任一项的组合物，其中所述金属-有机化合物中的R2基团包括一个或多个选自由N、O、S和P组成的组的杂原子。
7.根据权利要求1-6任一项的组合物，其中R2包括一个或多个下述官能团：胺、二胺、酰胺、酰亚胺、环氧基、巯基、二硫桥、氯烷基、羟基、环氧乙烷、脲基、氨基甲酸乙酯、异氰酸根合、丙烯酸酯基团或丙烯酸根、丙烯酸甘油酯。
8.根据权利要求1-7任一项的组合物，其中所述金属-有机化合物是选自三烷氧基和二烷氧基硅烷、钛酸盐/酯、铝酸盐/酯或锆酸盐/酯的单体。
9.根据权利要求1-7任一项的组合物，其中所述金属-有机化合物是选自硅烷、钛酸盐/酯、铝酸盐/酯或锆酸盐/酯的烷氧基封端的烷基/烷氧基低聚物的低聚物。
10.根据权利要求3的组合物，其中所述金属-有机化合物的低聚物选自烷氧基封端的氨基-倍半硅氧烷、氨基-硅氧烷、低聚3-氨基丙基-烷氧基-硅烷、3-氨基丙基/丙基-烷氧基-硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基-烷氧基-硅烷或N-氨基乙基-3-氨基丙基/甲基-烷氧基-硅烷、或它们的混合物。
11.根据权利要求1-10任一项的组合物，其中所述金属或半金属微粒化合物是铋，或优选是氧化铋(III)。
12.制备铁磁粉末组合物的方法，包括：
a)将软磁铁基芯粒与根据权利要求1-11任一项的金属-有机化合物混合，所述芯粒表面通过磷基无机绝缘层电绝缘；
b)任选地，将所得粒子与根据权利要求1-11任一项的另外的金属-有机化合物混合；
c)将所述粉末与莫氏硬度小于3.5的金属或半金属微粒化合物混合；和
d)将所述粉末与微粒润滑剂混合，
步骤c可任选地除在步骤b之后外还在步骤b之前进行，或者在步骤b之前进行而不在步骤b之后进行。
13.可根据权利要求12获得的铁磁粉末组合物。
14.软磁复合材料的制备方法，包括：
a)在模头中在至少大约600MPa的压制压力单轴压制根据权利要求1-11任一项的组合物；
b)任选地，将所述模头预加热至比加入的微粒润滑剂的熔融温度低的温度；
c)推出所得生坯；和
d)任选地，热处理所述生坯。
15.根据权利要求14制备的经压制和热处理的软磁复合材料，其具有所述部件的0.01-0.1重量％的P含量、所述部件的0.02-0.12重量％的添加到基础粉末中的Si含量、和所述部件的0.05-0.35重量％的Bi含量。
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