CN107578876A - 一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软磁磁性材料和粉末冶金技术领域，一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺，包括如下步骤：1)选料；2)表面处理：3)退火：4)再包覆：5)压制成型：6)二次退火：7)固化及表面处理：该制造工艺得到的铁硅合金软磁复合材料，具有低成本，低损耗，高转换效率，高饱和磁通密度的特点。

Description

一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺

技术领域

本发明涉及软磁磁性材料和粉末冶金技术领域，尤其涉及一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺。

背景技术

目前电子电力技术迅猛发展，尤其是光伏产业等新能源领域，对应用于EMC、BOOST、输出滤波等的电感器件要求变得极为严苛，特别是在高效和集成化方面，对磁芯的饱和磁感应强度和低损耗等电磁特性提出了更高的要求。在大功率、大电流应用中，低损耗，低成本、高转换效率的磁性材料越来越受到人们的亲睐。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺，该制造工艺得到的铁硅合金软磁复合材料，具有低成本，低损耗，高转换效率，高饱和磁通密度的特点。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺，包括如下步骤：

1)选料；选用94份Fe粉末与6份Si粉末充分混合，粉末颗粒度-160目；

2)表面处理：将混合均匀的粉末加热至80-100℃的温度；在此温度下，向粉末加入磷酸稀释液和液体硅树脂进行表面包覆处理，磷酸添加量为5.5～8.5wt％，液体硅树脂添加量为1.5wt％；混合均匀后，继续升温至170～180℃，加热搅拌至干燥；

3)退火：在730℃氮气气氛下退火；

4)再包覆：退火后再添加磷酸稀释液进行包覆，磷酸添加量1.5～2.5wt％；

5)压制成型：将包覆完成后的材料压制成型，压强为75t/cm²；

6)二次退火：将压制得到的磁芯在730℃氮气保护下退火，时间为2h；

7)固化及表面处理：将烧结后磁芯用环氧树脂进行固化处理，最后用环氧树脂油漆涂覆在磁芯的表面。

本发明采用上述技术方案，具有以下几方面的优势：1、制作工艺简单，使用设备简单；2、采用价格相对较低的铁硅材料，生产成本大大降低，该工艺成本约为传统方法的2/3；3、产品具有较高的磁导率，较高的品质因数，较低的功率损耗值；4、饱和磁感应强度，大电流下不容易达到饱和。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施方案作进一步详细的说明。

一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺，包括如下步骤：

1)选料；选用94份Fe粉末与6份Si粉末充分混合，粉末颗粒度-160目；

2)表面处理：将混合均匀的粉末加热至80-100℃的温度；在此温度下，向粉末加入磷酸稀释液和液体硅树脂进行表面包覆处理，磷酸添加量为5.5～8.5wt％，液体硅树脂添加量为1.5wt％；混合均匀后，继续升温至170～180℃，加热搅拌至干燥；

3)退火：在730℃氮气气氛下退火；

4)再包覆：退火后再添加磷酸稀释液进行包覆，磷酸添加量1.5～2.5wt％；

5)压制成型：将包覆完成后的材料压制成型，压强为75t/cm²；

6)二次退火：将压制得到的磁芯在730℃氮气保护下退火，时间为2h；

7)固化及表面处理：将烧结后磁芯用环氧树脂进行固化处理，最后用环氧树脂油漆涂覆在磁芯的表面。

本发明采用上述技术方案，具有以下几方面的优势：1、制作工艺简单，使用设备简单；2、采用价格相对较低的铁硅材料，生产成本大大降低，该工艺成本约为传统方法的2/3；3、产品具有较高的磁导率，较高的品质因数，较低的功率损耗值；4、饱和磁感应强度，大电流下不容易达到饱和。

对于上述记载的技术效果，给出如下实验数据(需要说明的是表1、2、3和4中所设置的实验组中，同一表格中的对照组除对比参数不同，其余参数及步骤均按照实施例中记载的制造工艺步骤。)

根据表1给出了液体硅树脂不同添加量得到的磁芯性能结果，通过数据显示在1.5wt％液体硅树脂的添加量下，产品的损耗最低，有利于提升原料利用率；同时，其机械强度也在对照组中最低，显示本发明具有优异的软磁性能。

根据表2给出了步骤2中包覆温度的变化产生的磁芯性能对比结果，通过数据显示在

170℃～180℃的包覆温度范围中，软磁复合材料的损耗最低，有利于提升原料利用率；同时，其直流偏置能力也在对照组中最高，显示本发明具有优异的软磁性能。

根据表3给出了步骤3中退火温度的变化产生的磁芯性能对比结果，通过数据显示在730℃的退火温度下，软磁复合材料的损耗最低，有利于提升原料利用率；同时，其直流偏置能力也在对照组中最高，显示本发明具有优异的软磁性能

根据表4给出了选用不同材料组分和工艺制得的，且磁导率为60的各种磁粉芯软磁性能对比结果；通过数据显示本发明采用的铁硅合金软磁复合材料具有较高的磁导率，较高的品质因数，较低的功率损耗值，切具有饱和磁感应强度，大电流下不容易达到饱和。

需要强调的是以上只是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种铁硅合金软磁复合材料的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：

1)选料；选用94份Fe粉末与6份Si粉末充分混合，粉末颗粒度-160目；

2)表面处理：将混合均匀的粉末加热至80-100℃的温度；在此温度下，向粉末加入磷酸稀释液和液体硅树脂进行表面包覆处理，磷酸添加量为5.5～8.5wt％，液体硅树脂添加量为1.5wt％；混合均匀后，继续升温至170～180℃，加热搅拌至干燥；

3)退火：在730℃氮气气氛下退火；

4)再包覆：退火后再添加磷酸稀释液进行包覆，磷酸添加量1.5～2.5wt％；

5)压制成型：将包覆完成后的材料压制成型，压强为75t/cm²；

6)二次退火：将压制得到的磁芯在730℃氮气保护下退火，时间为2h；

7)固化及表面处理：将烧结后磁芯用环氧树脂进行固化处理，最后用环氧树脂油漆涂覆在磁芯的表面。