CN105679483B - 一种铁铝磁粉芯高温烧结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，其特征在于，将铁粉与铝粉混合，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，在温度为600‑700℃、压力为120‑160Mpa的情况下进行高温加压烧结，得到铁铝磁粉芯。与现有技术相比，本发明将铝粉作为金属粘结剂，最终形成铁铝化合相，提高铁铝磁粉芯的磁性能和通过提高电阻率来降低涡流损耗。

Description

一种铁铝磁粉芯高温烧结方法
技术领域
本发明涉及一种磁粉芯烧结方法，尤其是涉及一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，属于金属材料技术领域。
背景技术
传统的铁铝磁粉芯烧结技术都是在铝粉不融化下进行的(温度不超过主要成分的熔点)，这样制成的磁粉芯铁铝两者粉末晶粒相互键联，晶粒长大，在烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布，进而影响材料的性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单的铁铝磁粉芯高温烧结方法，本发明方法能够使得产品磁导率提高、电阻率下降。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，将铁粉与铝粉混合，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，在温度为600-700℃、压力为120-160Mpa的情况下进行高温加压烧结，得到铁铝磁粉芯。
所述的铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为3-9％。
所述的铁粉的晶粒配比为：100～150目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％～25％，200～250目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的50％～55％，300～350目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％～25％。
所述的铝粉的晶粒大小控制在3μm以内。
烧结时，从室温开始加热到600-700℃，保持每分钟匀速上升25℃～35℃，达到600-700℃后，保持20～40分钟。控制烧结温度为20～40分钟，有助于晶粒长大，出现铁铝相，时间太短的话，铁铝相不易出现。
高温烧结后，先释放压力，再自然降温，温度降至常温取出，即得铁铝磁粉芯。
本发明中，将铝粉作为金属粘结剂，最终形成铁铝化合相，提高铁铝磁粉芯的磁性能和通过提高电阻率来降低涡流损耗。
与现有技术相比，本发明提高了烧结的温度，令铝粉熔化作为金属粘结剂与铁粉进行压制烧结，促进了铝铁反应生成了金属间化合物；并且铝粉部分熔化(即半固态)，即铁铝两种金属粉末在高温高压的作用下，表面破碎，相互黏结，最终在SEM扫描电镜下观察到明显的铁铝化合相。正是由于这种相，导致了磁导率的提高和降低电阻率。
附图说明
图1为实施例1所制备铁铝磁粉芯的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，将铁粉与铝粉混合，使铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为3％，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，在温度为600℃、压力为150Mpa的情况下进行高温加压烧结，得到铁铝磁粉芯。
本实施例所制备的铁铝磁粉芯SEM图如图1所示，从图1可以观察到存在明显的铁铝化合相。
通过在铁铝磁粉芯上均匀绕制线圈来测量磁导率和电阻率。所得到磁粉芯的磁导率大约为125，比粘连磁粉芯高约20％。
实施例2
铁铝磁粉芯高温烧结：将铁粉与铝粉混合，使铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为3％，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，在温度为650℃、压力为150Mpa的情况下，通过这种高温烧结的方法进行高温加压烧结，得到铁铝磁粉芯。
通过在铁铝磁粉芯上均匀绕制线圈来测量磁导率和电阻率。所得到磁粉芯的磁导率大约为120，比粘连磁粉芯高约15％。
实施例3
一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，将铁粉与铝粉混合，使得铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为5％，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，从室温开始保持每分钟匀速上升25℃的速度，加热到600℃，同时将压力升至120Mpa，在600℃保持40分钟。高温烧结后，先释放压力，再自然降温，温度降至常温取出，即得铁铝磁粉芯。
本实施例中，铁粉的晶粒配比为：100～150目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％，200～250目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的55％，300～350目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的25％。铝粉的晶粒大小控制在3μm以内。
通过在铁铝磁粉芯上均匀绕制线圈来测量磁导率和电阻率。本实施例所得到磁粉芯的磁导率为123.4，比粘连磁粉芯高约18.7％。
实施例4
一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，将铁粉与铝粉混合，使得铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为7％，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，从室温开始保持每分钟匀速上升28℃的速度，加热到650℃，同时将压力升至140Mpa，在650℃保持30分钟。高温烧结后，先释放压力，再自然降温，温度降至常温取出，即得铁铝磁粉芯。
本实施例中，铁粉的晶粒配比为：100～150目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的25％，200～250目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的50％，300～350目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的25％。铝粉的晶粒大小控制在3μm以内。
通过在铁铝磁粉芯上均匀绕制线圈来测量磁导率和电阻率。本实施例所得到磁粉芯的磁导率为128，比粘连磁粉芯高约23％。
实施例5
一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，将铁粉与铝粉混合，使得铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为9％，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，从室温开始保持每分钟匀速上升35℃的速度，加热到700℃，同时将压力升至160Mpa，在700℃保持20分钟。高温烧结后，先释放压力，再自然降温，温度降至常温取出，即得铁铝磁粉芯。
本实施例中，铁粉的晶粒配比为：100～150目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的25％，200～250目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的55％，300～350目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％。铝粉的晶粒大小控制在3μm以内。
通过在铁铝磁粉芯上均匀绕制线圈来测量磁导率和电阻率。本实施例所得到磁粉芯的磁导率为120，比粘连磁粉芯高约15％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，其特征在于，将铁粉与铝粉混合，将铁粉与铝粉的混合粉末放入模具中，在温度为600-700℃、压力为120-160Mpa的情况下进行高温加压烧结，得到铁铝磁粉芯；
所述的铝粉在铁粉与铝粉的混合粉末中的质量分数为3-9％，所述的铁粉的晶粒配比为：100～150目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％～25％，200～250目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的50％～55％，300～350目之间粒径的铁粉占铁粉总质量的20％～25％，所述的铝粉的晶粒大小控制在3μm以内，
烧结时，从室温开始加热到600-700℃，保持每分钟匀速上升25℃～35℃，达到600-700℃后，保持20～40分钟。
2.根据权利要求1所述的一种铁铝磁粉芯高温烧结方法，其特征在于，高温烧结后，先释放压力，再自然降温，温度降至常温取出，即得铁铝磁粉芯。
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