CN102228988A - 一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：1）将铁粉、过氧化物粉末、润滑剂混合均匀；2）将粉末压制成型；3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化物的分解温度以上保温，再于300-500℃下保温。本发明制备的软磁粉末铁芯具有较高的密度和强度，同时可以较大的降低涡流损耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法。
背景技术
随着电子技术的进一步发展，节能降耗成为重要的发展需求，特别是对电子元器件来说，如何在高频趋势下降低损耗意义重大。在电机领域，传统硅钢片在面临高频化问题时，损耗太大函需解决。此外无刷电机的使用也让硅钢片面临考验，损耗问题凸显。为了解决这一问题，有企业已经开发出用压铁粉芯来取代硅钢片解决上述问题，其利用绝缘剂等对铁粉进行绝缘处理，然后压制成型，然而，此种方法存在弊端：即铁粉经过绝缘预处理，表面会包覆一层物质，铁粉颗粒间距增大，从而使得铁粉在压制成型后，坯体的密度会降低，进而影响到芯体的强度，现有技术制造的芯体的压溃强度一般为40-50MPa。
另一方面，铁芯在高速电机中应用时，由于转速过高，其在使用中容易破损，从而造成电机故障。如何提高压粉铁芯的强度至为关键。一般提高压粉铁芯强度的办法有温压提高密度，选择更好的粘接剂或对磁芯表面进行氧化处理等办法，虽然上述方法对磁芯强度改善有效，但还未能全部解决问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化物粉末、润滑剂混合均匀；
2）将粉末压制成型；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化物的分解温度以上保温，再于300-500℃下保温。
步骤1）中，所述的过氧化物为碱金属过氧化物或碱土金属过氧化物。
步骤1）中，所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
步骤1）中，过氧化物粉末在所有物料中的质量百分比为0.1-0.5%。
步骤1）中，润滑剂在所有物料中的质量百分比为1-3‰。
步骤3）中，坯体在过氧化物的分解温度以上保温时间为0.5-2h。
步骤3）中，坯体在300-500℃下保温时间为10min-2h。
本发明的有益效果是：本发明制备的软磁粉末铁芯具有较高的密度和强度，同时可以较大的降低涡流损耗。
具体实施方式
一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化物粉末、润滑剂置于混合机中混合均匀，其中，过氧化物粉末在所有物料中的质量百分比为1-5‰，润滑剂在所有物料中的质量百分比为1-3‰。
2）将粉末置于模具中压制成型，优选的，可采取温压方式进行压制，即将模具加热至130-150℃下进行压制，以提高压坯的密度和强度，更优选的，在135-140℃下进行压制；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化物的分解温度至过氧化物的分解温度以上10℃之间的温度保温0.5-2h，再于300-500℃下，氮气氛围下或氧气氛围下或空气氛围下或稀有气体氛围下保温10min-2h。
所述的过氧化物为碱金属过氧化物或碱土金属过氧化物，优选为过氧化钡、过氧化钙、过氧化钾。
所述的过氧化物的分解温度指过氧化物开始分解放出氧气的温度。
本发明采用过氧化物和铁粉一起混匀、压制、在过氧化物的分解温度以上保温，过氧化物分解放出氧气，将铁粉颗粒氧化，实现了铁粉颗粒间的绝缘，降低了涡流损耗，同时避免了压制密度降低的问题，并且使得坯体的强度大大提高。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化钙粉末、润滑剂硬脂酸钙置于混合机中混合均匀，其中，过氧化物粉末在三种物料中的质量百分比为0.1%，润滑剂在三种物料中的质量百分比为3‰。
2）将粉末置于模具中进行温压压制成型，模具的温度为135-140℃；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化钙的分解温度至过氧化物的分解温度以上10℃之间的温度保温30min，再于300℃下，氧气氛围下保温10min。
本实施例得到的高强度软磁粉末铁芯的压溃强度为85MPa。
实施例2：
一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化钡粉末、润滑剂硬脂酸锌置于混合机中混合均匀，其中，过氧化物粉末在三种物料中的质量百分比为0.3%，润滑剂在三种物料中的质量百分比为2‰。
2）将粉末置于模具中进行温压压制成型，模具的温度为135-140℃；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化钡的分解温度至过氧化钡的分解温度以上10℃之间的温度保温1.5h，再于400℃下，氮气氛围下保温1.5h。
本实施例得到的高强度软磁粉末铁芯的压溃强度为92MPa。
实施例3：
一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化钾粉末、润滑剂乙撑双硬脂酰胺置于混合机中混合均匀，其中，过氧化物粉末在三种物料中的质量百分比为0.5%，润滑剂在三种物料中的质量百分比为1‰。
2）将粉末置于模具中进行温压压制成型，模具的温度为135-140℃；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化钾的分解温度至过氧化物的分解温度以上10℃之间的温度保温2h，再于500℃下，空气氛围下保温2h。
本实施例得到的高强度软磁粉末铁芯的压溃强度为88MPa。
本发明中，涉及的过氧化物的分解温度为行业内的公知常识。
Claims (7)
1.一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将铁粉、过氧化物粉末、润滑剂混合均匀；
2）将粉末压制成型；
3）将步骤2）压制得到的坯体在过氧化物的分解温度以上保温，再于300-500℃下保温。
2.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述的过氧化物为碱金属过氧化物或碱土金属过氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤1）中，过氧化物粉末在所有物料中的质量百分比为0.1-0.5%。
5.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤1）中，润滑剂在所有物料中的质量百分比为1-3‰。
6.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤3）中，坯体在过氧化物的分解温度以上的保温时间为0.5-2h。
7.根据权利要求1所述的一种高强度软磁粉末铁芯的制备方法，其特征在于：步骤3）中，坯体在300-500℃下保温时间为10min-2h。
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