CN107818855A - 一种细晶粒软磁体复合材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种细晶粒软磁体复合材料及其制造方法。一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量份的组分：三氧化二铁12‑35重量份、氯化聚乙烯3‑12重量份、氧化锌颗粒10‑20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5‑10重量份、磷化处理过的铁粉12‑35重量份、硼化钒8‑15重量份、去离子水20‑50重量份。本发明所述细晶粒软磁体复合材料及其制造方法，具有制造方法简单、增大材料密度等优点。发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合具有显著的提高导磁率的效果。增强了坯体的致密性、平整性和绝缘性，降低了损耗，晶粒较细，成本低，便于推广应用。

Description

一种细晶粒软磁体复合材料及其制造方法
技术领域
本发明属于软磁体复合材料制造技术领域，尤其涉及一种细晶粒软磁体复合材料及其制造方法。
背景技术
软磁铁氧体是一种具有高磁导率、高电阻率和低损耗特性的材料，因而在变压器、电感器、开关电源、通讯设备、滤波器、计算机电子整流器等领域得到广泛应用。随着信息产业技术的迅猛发展以及电子设备制造技术的不断更新和完善，磁芯元器件市场对高性能开关电源用高频低功耗材料的需求量将越来越大。软磁铁氧体在交变场下的损耗基本上可以分为三种：磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗等，软磁铁氧体材料在制造过程中，通常采用掺杂来改进材料的频率特性，以减小其电导率和涡流损耗，并使之形成合适的微观结构。因其生产时所需的原材料纯度要求高，在粉料的制备上采用的是喷雾焙烧生产工艺，但是其设备投资大、生产成本高，在国内很难实现大规模生产，为了解决国内市场对软磁铁氧体材料的需求，迫切需要研究出一种制备工艺简单、成本低，性价比高的软磁铁氧体材料的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种细晶粒软磁体复合材料及其制造方法，以解决上述技术问题的至少一种。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量份的组分：三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5-10重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份。
本发明的有益效果是：本发明所述细晶粒软磁体复合材料及其制造方法，具有制造方法简单、增大材料密度等优点。发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合具有显著的提高导磁率的效果。增强了坯体的致密性、平整性和绝缘性，降低了损耗，成本低，便于推广应用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，包括以下重量份的组分：三氧化二铁14重量份、氯化聚乙烯8重量份、氧化锌颗粒12重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉8重量份、磷化处理过的铁粉25重量份、硼化钒10重量份、去离子水20重量份。
进一步，所述磷化处理过的铁粉含磷量为20％-25％。
本发明还提供一种上述细晶粒软磁体复合材料的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，首先按质量百分比准备材料，将三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份湿法球磨混合均匀；
步骤2，将步骤1中球磨后的粉末加入到烧结炉中进行烧结；
步骤3，将步骤2中烧结后的材料放入烘干炉中干燥；
步骤4，将步骤3中烘干后的材料加入到模具中，采用热压成型机，压制成固定形状。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤1中的球磨时间为4-6小时。
进一步，所述步骤2中的烧结温度为800-1000℃。
进一步，所述步骤2中的烧结时间为2-3小时。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量份的组分：三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5-10重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份。所述磷化处理过的铁粉含磷量为20％-25％。制造时，包括以下步骤：步骤1，首先按质量百分比准备材料，将三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5-10重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份湿法球磨混合均匀；步骤2，将步骤1中球磨后的粉末加入到烧结炉中进行烧结；步骤3，将步骤2中烧结后的材料放入烘干炉中干燥；步骤4，将步骤3中烘干后的材料加入到模具中，采用热压成型机，压制成固定形状。所述步骤1中的球磨时间为4-6小时。所述步骤2中的烧结温度为800-1000℃。所述步骤2中的烧结时间为2-3小时。
相对于现有技术，本发明所述细晶粒软磁体复合材料及其制造方法，具有制造方法简单、增大材料密度等优点。发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合具有显著的提高导磁率的效果。增强了坯体的致密性、平整性和绝缘性，降低了损耗，成本低，便于推广应用。
下面通过具体的实施例来进行介绍。
实施例1
一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量组分：三氧化二铁1.5kg、、氯化聚乙烯0.6kg、氧化锌颗粒1kg、至少占重量百分比99％的纯铁粉0.5kg、磷化处理过的铁粉2.0kg、硼化钒1.2kg、去离子水2kg。制造时，按配比称取各组分，一起混匀，球磨6小时，在烧结炉中以1000℃的温度烧结3小时，烘干后，加入到模具中，压制成型。制得软磁体复合材料材料。
实施例2
一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量组分：三氧化二铁1.4kg、、氯化聚乙烯0.7kg、氧化锌颗粒1.2kg、至少占重量百分比99％的纯铁粉0.5kg、磷化处理过的铁粉2.1kg、硼化钒1.0kg、去离子水2.1kg。制造时，按配比称取各组分，一起混匀，球磨6小时，在烧结炉中以1000℃的温度烧结3小时，烘干后，加入到模具中，压制成型。制得软磁体复合材料材料。
实施例3
一种细晶粒软磁体复合材料，包括以下重量组分：三氧化二铁1.6kg、、氯化聚乙烯1.0kg、氧化锌颗粒1kg、至少占重量百分比99％的纯铁粉0.5kg、磷化处理过的铁粉1.8kg、硼化钒0.8kg、去离子水2kg。制造时，按配比称取各组分，一起混匀，球磨6小时，在烧结炉中以1000℃的温度烧结3小时，烘干后，加入到模具中，压制成型。制得软磁体复合材料材料。
对比例1
所述三氧化二铁3kg、氧化锌颗粒0.1kg，其余均与实施例1相同。
对比例2
所述三氧化二铁0.1kg、氧化锌颗粒5kg，其余均与实施例1相同。
对比例3
所述三氧化二铁3kg、氧化锌颗粒5kg，其余均与实施例1相同。
对比例4
所述三氧化二铁0.1kg、氧化锌颗粒0.1kg，其余均与实施例1相同。
效果测试
将实施例1-3及对比例1-4，采用相同的工艺制作成7组细晶粒软磁体复合材料材料。每组随机抽取出0.5kg的细晶粒软磁体复合材料材料进行测试。测试其导磁率，测试条件100℃。
其中，B＝Ф/S(垂直穿过单位体积的磁感线条数)单位T
测试结果如表1所示。
表1
相对导磁率(％)
实施例1 15.2
实施例2 16.0
实施例3 18.2
对比例1 22.3
对比例2 25.1
对比例3 26.8
对比例4 29.4
根据表1中的数据可以看出，本发明的技术方案能够提高软磁体复合材料材料的导磁率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种细晶粒软磁体复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5-10重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份。
2.根据权利要求1所述一种细晶粒软磁体复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：三氧化二铁14重量份、氯化聚乙烯8重量份、氧化锌颗粒12重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉8重量份、磷化处理过的铁粉25重量份、硼化钒10重量份、去离子水20重量份。
3.根据权利要求1所述一种细晶粒软磁体复合材料，其特征在于，所述磷化处理过的铁粉含磷量为20％-25％。
4.一种如权利要求1-3任一项所述细晶粒软磁体复合材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，首先按质量百分比准备材料，将三氧化二铁12-35重量份、氯化聚乙烯3-12重量份、氧化锌颗粒10-20重量份、至少占重量百分比99％的纯铁粉5-10重量份、磷化处理过的铁粉12-35重量份、硼化钒8-15重量份、去离子水20-50重量份湿法球磨混合均匀；
步骤2，将步骤1中球磨后的粉末加入到烧结炉中进行烧结；
步骤3，将步骤2中烧结后的材料放入烘干炉中干燥；
步骤4，将步骤3中烘干后的材料加入到模具中，采用热压成型机，压制成固定形状。
5.根据权利要求4所述一种细晶粒软磁体复合材料的制造方法，其特征在于，所述步骤1中的球磨时间为4-6小时。
6.根据权利要求4所述一种细晶粒软磁体复合材料的制造方法，其特征在于，所述步骤2中的烧结温度为800-1000℃。
7.根据权利要求6所述一种细晶粒软磁体复合材料的制造方法，其特征在于，所述步骤2中的烧结时间为2-3小时。
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