CN105903951A - 一种软磁合金粉末的制备方法 - Google Patents

一种软磁合金粉末的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105903951A
CN105903951A CN201610344325.0A CN201610344325A CN105903951A CN 105903951 A CN105903951 A CN 105903951A CN 201610344325 A CN201610344325 A CN 201610344325A CN 105903951 A CN105903951 A CN 105903951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soft
alloy powder
magnetic alloy
magnetic
electric insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610344325.0A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201610344325.0A priority Critical patent/CN105903951A/zh
Publication of CN105903951A publication Critical patent/CN105903951A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14708—Fe-Ni based alloys
    • H01F1/14733—Fe-Ni based alloys in the form of particles
    • H01F1/14741—Fe-Ni based alloys in the form of particles pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/1475—Fe-Ni based alloys in the form of particles pressed, sintered or bonded together the particles being insulated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铁硅硼复合软磁合金的制备方法，该铁硅硼复合软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe1‑x‑yNbxAly）1‑a‑b‑c（Si1‑zBz）aCubHfc，其中x=0.05‑0.06，y=0.15‑0.20，z=0.15‑0.20，a=0.12‑0.15，b=0.05‑0.10，c=0.01‑0.02。本发明制备的软磁很近粉末，采用Nb替代部分Fe，采用B替代部分Si提高了材料的软磁性能及磁饱和强度，采用的Hf可提高材料的非晶形成能力,材料中的Ta可增加非晶的热稳定性，保证了组织的热稳定性，Al有助于软磁性能提高；该方法克服了现有技术中搅拌效率低的问题，使得材料中绝缘涂层和润滑剂分布均匀，实现了产品的高密度和高磁性参数。

Description

一种软磁合金粉末的制备方法
技术领域
本发明涉及磁性材料制造领域，具体涉及一种软磁合金粉末的制备方法。
背景技术
磁性材料作为重要基础功能材料在国民经济发展中具有重大作用。金属软磁材料制成的磁粉心是各种电子电路、电子设备关键磁性元器件的核心，广泛应用于电子信息、网络通信、能源、交通、航空航天及国防军事等领域。现代电子技术向高频、高可靠、高功率密度、小型化、高效节能方向发展，不断对金属软磁材料提出新的更高要求。
现有技术中利用热处理、破碎、筛分的方法制备出不同粒度的粉体，然后将粗粉和细粉混合，再采用钝化剂、偶联剂、绝缘剂和粘结剂、润滑剂对混合粉进行钝化、偶联、绝缘包覆、润滑处理，然后压制成型，最后进行热处理，制备出磁导率达到200的磁粉芯。但都要经过钝化、绝缘、粘结、润滑等工艺过程，使得生产工艺过程十分复杂，同时在成型过程中必须经过较大的压力(大于20t/cm2)压制后产品才能成型。
欧美日等国制备软磁金属粉时，均采用雾化或机械粉碎法获得软金属磁粉或软磁金属粒子，然后对软磁金属粒子，主要是铁粒子施加无机或有机电绝缘剂以形成绝缘涂层，随后在球磨机或不同类型混合器中将形成的绝缘铁粉或者铁合金与粉末润滑剂混合，其中添加的无机或有机电绝缘剂的量为0.5～3%（重量比）。加入这些非磁性物质会降低软磁金属材料的性能，因此，绝缘添加剂在复合材料中的量应是最小限度。
已知软磁复合材料制备方法无法降低绝缘添加剂和润滑剂的量的原因在于搅拌效率低，导致材料中绝缘涂层和润滑剂分布不均匀，从而产品在加工和压制后电阻率接近金属，所以不得不增加绝缘添加剂的量，进而导致产品密度降低，所以，所得产品磁性参数降低。
发明内容
本发明提供一种软磁合金粉末的制备方法，该方法制得的复合软磁合金，具有优异的软磁性能。
为了实现上述目的，实现上述目的，本发明提供了一种软磁合金粉末的制备方法，该软磁合金粉末由以下原子配比的合金制成：（Fe1-x-yNbxAly）1-a-b-c（Si1-zBz）aCubHfc，其中x=0.05-0.06，y=0.15-0.20，z=0.15-0.20，a=0.12-0.15，b=0.05-0.10，c=0.01-0.02；
该方法包括如下步骤：
(1)按照上述分子式称取各元素进行配料；
(2)将步骤(1)配制的原料装入熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；
(3)将母合金铸锭破碎为小块样品，重新熔融后采用铜模铸造制得非晶合金带材，将带材再次氢破为非晶鳞片，然后球磨成软磁合金粉末；
(4) 向软磁合金粉末中加入电绝缘剂，并与软磁合金粉末进行充分混合，以在软磁合金粉末表面形成电绝缘剂薄层；
(5)对与电绝缘剂充分混合的软磁合金粉末进行加工，以在软磁合金粉末表面形成绝缘涂层，具体工艺如下：形成电绝缘剂薄层的软磁合金粉末在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的反应器旋转滚筒中加工10-30分钟，从而在粉末表面形成绝缘涂层；
(6)向形成绝缘涂层的软磁合金粉末中加入润滑剂，从而在软磁合金粉末表面产生润滑涂层；将覆有润滑涂层的软磁合金粉末被进一步加工以干燥所述润滑涂层，进一步加工是指在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的条件下在反应器的旋转滚筒中加工10-30分钟。
优选的，所述的步骤（1）中，元素Fe、Nb、B和Cu的纯度均不低于99wt.％，所述的步骤（2）中，熔炼温度为1500-1800℃，熔炼时间为20-40分钟。
优选的，所述的步骤（3）中，非晶合金带材宽度优选为1-2mm，厚度优选为20-25μm，氢破过程中，利用破碎机进行破碎，并通过调节设备参数，选用不同的筛网控制鳞片的粒度范围为1-3mm、厚度范围为15-20μm。
本发明制备的软磁很近粉末，采用Nb替代部分Fe，采用B替代部分Si提高了材料的软磁性能及磁饱和强度，采用的Hf可提高材料的非晶形成能力,材料中的Ta可增加非晶的热稳定性，保证了组织的热稳定性，Al有助于软磁性能提高；该方法克服了现有技术中搅拌效率低的问题，使得材料中绝缘涂层和润滑剂分布均匀，实现了产品的高密度和高磁性参数。
具体实施方式
实施例一
本实施例的铁硅硼复合软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe0.80Nb0.05Al0.15）0.82（Si0.85B0.15）0.12Cu0.05Hf0.01。
按照上述分子式称取各元素进行配料；元素Fe、Nb、B和Cu的纯度均不低于99wt.％。
将配制的原料装入熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；熔炼温度为1500℃，熔炼时间为20分钟。
将母合金铸锭破碎为小块样品，重新熔融后采用铜模铸造制得非晶合金带材，将带材再次氢破为非晶鳞片；非晶合金带材宽度优选为1-2mm，厚度优选为20-25μm，氢破过程中，利用破碎机进行破碎，并通过调节设备参数，选用不同的筛网控制鳞片的粒度范围为1-3mm、厚度范围为15-20μm，然后球磨成软磁合金粉末。
向软磁合金粉末中加入电绝缘剂，并与软磁合金粉末进行充分混合，以在软磁合金粉末表面形成电绝缘剂薄层。
对与电绝缘剂充分混合的软磁合金粉末进行加工，以在软磁合金粉末表面形成绝缘涂层，具体工艺如下：形成电绝缘剂薄层的软磁合金粉末在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的反应器旋转滚筒中加工10-30分钟，从而在粉末表面形成绝缘涂层。
向形成绝缘涂层的软磁合金粉末中加入润滑剂，从而在软磁合金粉末表面产生润滑涂层；将覆有润滑涂层的软磁合金粉末被进一步加工以干燥所述润滑涂层，进一步加工是指在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的条件下在反应器的旋转滚筒中加工10-30分钟。
实施例二
本实施例的铁硅硼复合软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe0.74Nb0.06Al0.20）0.73（Si0.80B0.20）0.15Cu0.10Hf0.02，其中x=0.05-0.06，y=0.15-0.20，z=0.15-0.20，a=0.12-0.15，b=0.05-0.10，c=0.01-0.02。
按照上述分子式称取各元素进行配料；元素Fe、Nb、B和Cu的纯度均不低于99wt.％。
将配制的原料装入熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；熔炼温度为1800℃，熔炼时间为40分钟。
将母合金铸锭破碎为小块样品，重新熔融后采用铜模铸造制得非晶合金带材，将带材再次氢破为非晶鳞片；非晶合金带材宽度优选为1-2mm，厚度优选为20-25μm，氢破过程中，利用破碎机进行破碎，并通过调节设备参数，选用不同的筛网控制鳞片的粒度范围为1-3mm、厚度范围为15-20μm，然后球磨成软磁合金粉末。
向软磁合金粉末中加入电绝缘剂，并与软磁合金粉末进行充分混合，以在软磁合金粉末表面形成电绝缘剂薄层。
对与电绝缘剂充分混合的软磁合金粉末进行加工，以在软磁合金粉末表面形成绝缘涂层，具体工艺如下：形成电绝缘剂薄层的软磁合金粉末在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的反应器旋转滚筒中加工10-30分钟，从而在粉末表面形成绝缘涂层。
向形成绝缘涂层的软磁合金粉末中加入润滑剂，从而在软磁合金粉末表面产生润滑涂层；将覆有润滑涂层的软磁合金粉末被进一步加工以干燥所述润滑涂层，进一步加工是指在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的条件下在反应器的旋转滚筒中加工10-30分钟。
比较例
市售硅铁硼软磁合金材料。
对相同形状和尺寸的实施例1-2及比较例的软磁合金进行磁性能测试，在25℃进行测试，（1）合金的矫顽力采用KM-Ot ype List-Koerzimeter矫顽力仪测量；（2）合金的饱和磁感应强度Bs采用静态磁性能测量仪，以磁场为800A/m下的磁感应强度作为合金的饱和磁感应强度Bs。测试结果显示：实施例1-2的矫顽力相对比较例降低50%以上，饱和磁感应强度相对比较例提高25%以上。

Claims (3)

1.一种软磁合金粉末的制备方法，该软磁合金粉末由以下原子配比的合金制成：（Fe1-x-yNbxAly）1-a-b-c（Si1-zBz）aCubHfc，其中x=0.05-0.06，y=0.15-0.20，z=0.15-0.20，a=0.12-0.15，b=0.05-0.10，c=0.01-0.02；
该方法包括如下步骤：
(1)按照上述分子式称取各元素进行配料；
(2)将步骤(1)配制的原料装入熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；
(3)将母合金铸锭破碎为小块样品，重新熔融后采用铜模铸造制得非晶合金带材，将带材再次氢破为非晶鳞片，然后球磨成软磁合金粉末；
(4) 向软磁合金粉末中加入电绝缘剂，并与软磁合金粉末进行充分混合，以在软磁合金粉末表面形成电绝缘剂薄层；
(5)对与电绝缘剂充分混合的软磁合金粉末进行加工，以在软磁合金粉末表面形成绝缘涂层，具体工艺如下：形成电绝缘剂薄层的软磁合金粉末在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的反应器旋转滚筒中加工10-30分钟，从而在粉末表面形成绝缘涂层；
(6)向形成绝缘涂层的软磁合金粉末中加入润滑剂，从而在软磁合金粉末表面产生润滑涂层；将覆有润滑涂层的软磁合金粉末被进一步加工以干燥所述润滑涂层，进一步加工是指在温度为120-250℃、真空中压力为10-2-10-3毫米汞柱的条件下在反应器的旋转滚筒中加工10-30分钟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，元素Fe、Nb、B和Cu的纯度均不低于99wt.％，所述的步骤（2）中，熔炼温度为1500-1800℃，熔炼时间为20-40分钟。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，非晶合金带材宽度为1-2mm，厚度为20-25μm，氢破过程中，利用破碎机进行破碎，并通过调节设备参数，选用不同的筛网控制鳞片的粒度范围为1-3mm、厚度范围为15-20μm。
CN201610344325.0A 2016-05-23 2016-05-23 一种软磁合金粉末的制备方法 Pending CN105903951A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610344325.0A CN105903951A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种软磁合金粉末的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610344325.0A CN105903951A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种软磁合金粉末的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105903951A true CN105903951A (zh) 2016-08-31

Family

ID=56748510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610344325.0A Pending CN105903951A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种软磁合金粉末的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105903951A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107452495A (zh) * 2017-08-03 2017-12-08 合肥工业大学 一种金属软磁粉芯发蓝绝缘包覆方法
CN108172388A (zh) * 2017-12-14 2018-06-15 安徽大学 一种非晶纳米晶制备磁粉芯的方法
CN108183011A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 佛山市中研非晶科技股份有限公司 一种软磁合金粉末的制备方法
CN111009405A (zh) * 2019-11-11 2020-04-14 山西中磁尚善科技有限公司 一种磁粉制备工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105902A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Riken Corp 磁性粉体式動力伝達装置用磁性粉末
CN101373653A (zh) * 2008-06-05 2009-02-25 南京大学 低Nb的纳米非晶与微晶软磁材料及制备方法
CN101792890A (zh) * 2009-12-09 2010-08-04 青岛云路新能源科技有限公司 一种超高饱和磁感应强度铁基纳米晶薄带
CN101840763A (zh) * 2010-01-20 2010-09-22 安泰科技股份有限公司 一种高饱和磁感应强度的铁基纳米晶软磁合金
CN104036902A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 浙江明贺钢管有限公司 一种金属磁粉芯的制备方法
CN104831169A (zh) * 2015-04-08 2015-08-12 朗峰新材料南通有限公司 一种铁基纳米晶软磁合金材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105902A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Riken Corp 磁性粉体式動力伝達装置用磁性粉末
CN101373653A (zh) * 2008-06-05 2009-02-25 南京大学 低Nb的纳米非晶与微晶软磁材料及制备方法
CN101792890A (zh) * 2009-12-09 2010-08-04 青岛云路新能源科技有限公司 一种超高饱和磁感应强度铁基纳米晶薄带
CN101840763A (zh) * 2010-01-20 2010-09-22 安泰科技股份有限公司 一种高饱和磁感应强度的铁基纳米晶软磁合金
CN104036902A (zh) * 2014-05-28 2014-09-10 浙江明贺钢管有限公司 一种金属磁粉芯的制备方法
CN104831169A (zh) * 2015-04-08 2015-08-12 朗峰新材料南通有限公司 一种铁基纳米晶软磁合金材料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107452495A (zh) * 2017-08-03 2017-12-08 合肥工业大学 一种金属软磁粉芯发蓝绝缘包覆方法
CN108172388A (zh) * 2017-12-14 2018-06-15 安徽大学 一种非晶纳米晶制备磁粉芯的方法
CN108183011A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 佛山市中研非晶科技股份有限公司 一种软磁合金粉末的制备方法
CN111009405A (zh) * 2019-11-11 2020-04-14 山西中磁尚善科技有限公司 一种磁粉制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100486738C (zh) Fe-6.5Si合金粉末的制造方法及磁粉芯的制造方法
CN102136331B (zh) 一种高效软磁复合材料及其制备方法
CN102142309B (zh) 一种块体非晶/铁氧体软磁复合材料及其制备方法
CN106158340B (zh) 一种Fe‑Si‑Al粉芯环形磁体及其制备方法
CN105903951A (zh) 一种软磁合金粉末的制备方法
JP2008028162A (ja) 軟磁性材料の製造方法、軟磁性材料、および圧粉磁心
CN102292177A (zh) 冶金用粉末的制法、压粉磁芯的制法、压粉磁芯以及线圈部件
CN102007550A (zh) 复合磁性材料的制造方法及复合磁性材料
JP2016507887A (ja) 高温成形による高投資率の非晶質圧粉磁心コア及びその製造方法
CN103730224A (zh) 具有超高磁导率的铁基非晶磁粉芯的制备方法
CN101894646A (zh) 高性能的各向异性磁性材料及其制备方法
CN102744403A (zh) 一种纳米晶磁粉芯的制备方法
CN110111963A (zh) 软磁粉末
KR20070085168A (ko) 나노-결정상 마그네틱 물질로부터 제조된 분말 화합물코어를 제조하는 방법
CN104028762A (zh) 一种软磁复合材料的制备方法
CN103745791A (zh) 一种具有超高磁导率的铁基纳米晶磁粉芯的制备方法
CN103451578A (zh) 铁基非晶带材及其制造方法、变压器铁芯和变压器
CN102610349B (zh) 一种μ90铁硅铝磁粉芯的制造方法
CN106229103B (zh) 一种具有良好直流叠加特性的Fe95Si1B2P0.5Cu1.5磁粉芯的制备方法
CN101476079B (zh) 一种高电阻率磁致伸缩复合材料及制备方法
CN103924158B (zh) 一种铁铝基软磁材料的制备方法
CN104036903B (zh) 一种铁硅镍磁粉芯的制备方法
KR20130087210A (ko) 연자성 코어 재료용 Ｆｅ-Ａｌ 합금분말, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연자성 코어의 제조 방법
CN109326404A (zh) 一种钕铁硼磁性材料及制备方法
CN105913989B (zh) 高剩磁材料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160831

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication