CN102938312B - 一种铁硅铝金属磁粉芯的制造方法 - Google Patents

一种铁硅铝金属磁粉芯的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种铁硅铝金属磁粉芯的制造方法，包括如下工序：（1）磁粉配比，（2）磁粉表面钝化处理，（3）磁粉绝缘包覆，（4）干压成型，（5）惰性气体氛围中退火，（6）外表面绝缘涂覆。本发明提供的铁硅铝金属磁粉芯制造方法采用去离子水配比磷酸、硝酸锌溶液进行钝化处理，采用硅酸钠水溶液配比高岭土进行粉末绝缘，整个工艺过程无排放，不污染环境，成本低，制得产品损耗低，直流叠加特性好，整体性能优于行业标准。

Description

一种铁硅铝金属磁粉芯的制造方法
技术领域
本发明涉及一种磁性物质制造技术领域，具体的说是一种软磁铁硅铝磁粉芯的制造方法。
背景技术
铁硅铝金属磁粉芯是由铁硅铝粉末与绝缘介质混合压制的一种软磁材料；由于粉末粒径很小,并且粉末表面被非磁性绝缘膜所包覆，颗粒之间相互隔开，因此磁体的涡流被隔绝，基本无集肤效应，另一方面由于间隙效应使磁体具有恒导磁的特性。铁硅铝磁粉芯可以在8KHz以上频率下使用，饱和磁感应强度在1.05T左右，有效磁导率从26~125不等；磁致伸缩系数接近零，工作时无噪声产生，与其他同类金属磁粉芯材料相比具有最佳的性价比，广泛应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。现国内所生产的铁硅铝磁粉芯工艺过程复杂，不可控因素存在导致产品离散性比较大，产品功耗较国外同类产品高，批量一致性有所欠缺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便捷稳定的铁硅铝磁粉芯制造方法，在提高产品一致性的同时有效降低产品的功耗。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：
1、取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1~10.2,Al4.9~6.1余量为Fe;按如下的百分比粒度配比为：+150目5%，-150目~+300目占85%，-300目占10%。
2、将工序1配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为0.1~2%磷酸和硝酸锌水溶液。
3、钝化完毕后用绝缘粘结剂为0.2~3%硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干。
4、绝缘包覆完毕后再加入0.1~0.7%的脱模润滑剂均匀混合，在1600~2200MPa的压强下干压成型得到毛坯。
5、将毛坯置于保护气氛中在620~780℃下保温0.5~1.5H进行退火消除应力。
6、产品空冷后进行外表面涂覆得到成品。
进一步地，所述的硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，所述钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10~30:1~6:100。
进一步地，所述的高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，所述的绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25~35:2~5:100。
进一步地，所述的脱模剂为硬脂酸锌。
进一步地，所述的保护气氛为高纯氮气，温度为620~780℃，时间为0.5~1.5H。
本发明的有益效果是：
1、所采用的钝化剂环保不污染环境且工艺过程无排放。
2、所采用的绝缘粘结剂能够均匀包覆在粉体表面，有效的阻隔了磁体涡流的产生，从而降低了产品的功率损耗。
具体实施方式
实例一：
1、取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1~10.2,Al4.9~6.1余量为Fe;按如下的百分比粒度配比为：+150目5%，-150目~+300目占85%，-300目占10%，本实施例中，Si的含量为9.9，Al的含量为5.2，Al的粒度为+100目。
2、将工序1配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为粉末质量1%磷酸和硝酸锌水溶液。
3、钝化完毕后用绝缘粘结剂为粉末质量1.5%硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干。
4、绝缘包覆完毕后再加入0.3%的脱模润滑剂均匀混合，在1800MPa的压强下干压成型得到毛坯。
5、将毛坯置于保护气氛中在680℃下保温1H进行退火消除应力。
6、产品空冷后进行外表面涂覆得到成品。
其中，硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10~30:1~6:100，高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25~35:2~5:100，脱模剂为硬脂酸锌，保护气氛为高纯氮气。
样品磁性能检测如下：
实例二：
1、取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1~10.2,Al4.9~6.1余量为Fe;按如下的百分比粒度配比为：+150目5%，-150目~+300目占85%，-300目占10%，本实施例中，Si的含量为9.5，Al的含量为5.5，Al的粒度为-50目。
2、将工序1配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为粉末质量2%磷酸和硝酸锌水溶液。
3、钝化完毕后用绝缘粘结剂为粉末质量2.5%硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干。
4、绝缘包覆完毕后再加入0.3%的脱模润滑剂均匀混合，在2100MPa的压强下干压成型得到毛坯。
5、将毛坯置于保护气氛中在700℃下保温1H进行退火消除应力。
6、产品空冷后进行外表面涂覆得到成品。
其中，硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10~30:1~6:100，高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25~35:2~5:100，脱模剂为硬脂酸锌，保护气氛为高纯氮气。
样品磁性能检测如下：
实例三：
1、取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1~10.2,Al4.9~6.1余量为Fe;按如下的百分比粒度配比为：+150目5%，-150目~+300目占85%，-300目占10%，本实施例中，Si的含量为9.7，Al的含量为5.7，Al的粒度为+150目。
2、将工序1配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为粉末质量1.5%磷酸和硝酸锌水溶液。
3、钝化完毕后用绝缘粘结剂为粉末质量2%硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干。
4、绝缘包覆完毕后再加入0.3%的脱模润滑剂均匀混合，在2000MPa的压强下干压成型得到毛坯。
5、将毛坯置于保护气氛中在680℃下保温1H进行退火消除应力。
6、产品空冷后进行外表面涂覆得到成品。
其中，硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10~30:1~6:100，高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25~35:2~5:100，脱模剂为硬脂酸锌，保护气氛为高纯氮气。
样品磁性能检测如下：
实例四：
1、取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1~10.2,Al4.9~6.1余量为Fe;按如下的百分比粒度配比为：+150目5%，-150目~+300目占85%，-300目占10%，本实施例中，Si的含量为10.0，Al的含量为6.0，Al的粒度为+200目。
2、将工序1配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为粉末质量1.5%磷酸和硝酸锌水溶液。
3、钝化完毕后用绝缘粘结剂为粉末质量2%硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干。
4、绝缘包覆完毕后再加入0.3%的脱模润滑剂均匀混合，在2100MPa的压强下干压成型得到毛坯。
5、将毛坯置于保护气氛中在720℃下保温1H进行退火消除应力。
6、产品空冷后进行外表面涂覆得到成品。
其中，硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10~30:1~6:100，高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25~35:2~5:100，脱模剂为硬脂酸锌，保护气氛为高纯氮气。
样品磁性能检测如下：
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种铁硅铝金属磁粉芯的制造方法，包括如下工艺步骤：
1)取铁硅铝粉末，其中各组份按重量份配比为Si9.1～10.2,Al4.9～6.1余量为Fe；按如下的百分比粒度配比为：+150目5％，-150目～+300目占85％，-300目占10％，Si的含量为10.0，Al的含量为6.0；
2)将工序1)配比好的磁粉进行钝化处理，采用的钝化剂为粉末质量1.5％磷酸和硝酸锌水溶液；
3)钝化完毕后用绝缘粘结剂为粉末质量2％硅酸钠和高岭土水溶液进行绝缘包覆并烘干；
4)绝缘包覆完毕后再加入0.3％的脱模润滑剂均匀混合，在2100MPa的压强下干压成型得到毛坯；
5)将毛坯置于保护气氛中在720℃下保温1H进行退火消除应力；
6)产品空冷后进行外表面涂覆得到成品；
其中，硝酸锌水溶液由硝酸锌和去离子水组成，钝化剂中磷酸、硝酸锌和去离子水的重量份配比为10～30:1～6:100，高岭土水溶液由高岭土和去离子水组成，绝缘粘结剂中硅酸钠、高岭土和去离子水的重量份配比为25～35:2～5:100，脱模剂为硬脂酸锌，保护气氛为高纯氮气。
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