CN109754972A - 一种高频率模压电感用软磁粉料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频率模压电感用软磁粉料及其制备方法，软磁粉料通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％；优点是电阻率较高，且饱和磁化强度较高，可以提高模压电感使用频率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高频率模压电感用软磁粉料，尤其是涉及一种高频率模压电感用软磁粉料及其制备方法。
背景技术
模压电感的主要材料包括软磁粉料、线圈及电极引脚，将线圈及电极引脚置于软磁粉料中进行压制成型，然后固化后得到模压电感，线圈位于软磁粉料形成的电感坯体的内部，电极引脚从电感坯体内引出到外部。模压电感具有磁路闭合、抗电磁干扰、安装密度高和特别适用于SMT工艺等优点，在电子电路中主要作为储能或滤波器件使用。目前，模压电感已被广泛应用于工控主板、显卡、平板电脑、笔记本电脑、车载设备、分配电源系统、DC/DC转换器、LED路灯设备、通讯设备和医疗设备等电子行业领域。
为了适应下游电子行业需求，电子元器件朝着小体积、大功率和高频化的方向发展。而电子元器件向更高频率发展的趋势要求模压电感在高频下应具有优良的饱和特性，即感值变化率小，电感损耗小，且发热量低。软磁粉料是模压电感的基础材料，模压电感的高频性能主要取决于其所用的软磁粉料特性。
当前，制作模压电感的软磁粉料通常采用金属软磁材质制备得到，但是该模压电感通常只能用于频率低于1MHz以下的环境中，当其用于频率高于1MHz环境中时，会出现感值大幅下降或表面发热严重等不良现象，从而导致失效。因而，如何提高软磁粉料的电阻率，使其在保持高饱和磁通密度的同时兼具高电阻率的特性，由此提高模压电感的使用频率，是业内研究者致力的方向。采用金属软磁材质制备的软磁粉料的电阻率较低，致使它在交变磁场中产生较高的涡流损耗。交变磁场频率升高，涡流损耗显著增加，导致软磁粉料无法正常工作。为了降低涡流损耗，人们提出对软磁粉料的颗粒进行绝缘化处理，提高其电阻率，进而降低涡流损耗。公开号为CN106910614A的中国专利中公开了一种提高铁硅铬磁粉心直流叠加特性和频率稳定性的制备方法，该方法通过在合金粉末颗粒表面形成一层化学钝化膜，提高了粉体电阻率，降低了涡流损耗，使磁粉芯的使用频率范围得以扩宽。公开号为CN101694800A的中国专利中公开了一种具有高频和大功率使用特性的复合软磁材料及其制备方法，该方法在平均粒径为30μm＜d＜150μm的颗粒表面均匀地包覆一层非晶二氧化硅壳层，制备出包覆层厚度可控而且完全绝缘Fe/SiO2核壳复合软磁粉末，采用粉末压实成型工艺制备出高密度、高电阻率和高饱和电磁感应强度的软磁复合材料(即模压电感)，适用于高频和大功率的使用场合。该专利所采用的方式是在金属颗粒表面包覆一层电阻率高的膜层，以抑制高频条件下颗粒间的涡流损耗，虽然这种方式可以抑制颗粒间的涡流损耗，但对于颗粒内部的涡流损耗起不到抑制作用。
另外，也有人们提出采用非晶软磁材料替换金属软磁材质制备来制备软磁粉料。日本的Yoshizawa等人成功开发出了非晶纳米微晶软磁材料，在保持金属软磁材料磁特性的同时，其电阻率得到提高。公开号为CN104575913A的中国专利中公开了一种低损耗非晶磁粉芯的制备方法，该方法通过添加合适的高温绝缘材料，选择合适的绝缘包覆方法，通过压制成型及高温退火工艺，制备得到磁导率在60-90之间具有较好强度的非晶磁粉芯(即模压电感)。非晶软磁材料制备的软磁粉料作为电感坯体电阻率较高，但其配方中添加了大量的非晶形成元素，使得非晶软磁材料的饱和磁化强度降低，抗直流偏置特性一般不良。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种电阻率较高，且饱和磁化强度较高，可以提高模压电感使用频率的高频率模压电感用软磁粉料
本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为：一种高频率模压电感用软磁粉料，通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，所述的第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，所述的第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，所述的第一金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的60％～99％，所述的第二金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的0％～40％，所述的辅材的重量为所述的软磁粉料重量的1％～20％。
所述的辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，所述的钝化剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的绝缘剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的粘接剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的润滑剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％。该产品中，钝化剂在第一主材和第二主材表面形成一层绝缘性优良的钝化膜，进一步提升了粉末的表面电阻率，绝缘剂和润滑剂结合，不但可以提高粉末绝缘性而且使颗粒之间具有均匀的气隙，进一步提高电阻率和饱和磁化强度，降低高频损。
所述的第一主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物，所述的第二主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物。该产品中，当第一主材由任意一种成分构成时，铁硅铬合金粉具有高阻值和耐腐蚀的特性，可以进一步提高电感使用频率和耐腐蚀性能，羰基铁粉具有高饱和特性，可以使电感在大电流条件下应用，铁硅铝粉体具有低的磁滞伸缩系数，可以有效降低电感损耗；铁镍合金粉及铁硅合金粉末具有高的磁导率及饱和特性，可以使电感在大电流条件下的应用，当第一主材由至少两种混合时，通过多种成分的结合，综合了各种成分在软磁特性方面的优势，可以提高粉料磁导率，并使粉料的直流偏置特性及损耗特性满足高频下的使用要求。
所述的铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；所述的羰基铁粉的纯度不小于98％；所述的铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％；铝元素重量百分比为1％-10％；所述的铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，所述的铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。该产品中，在铁硅铬合金粉末中，1％～7％硅元素的加入提高了合金材质的电阻率，并降低了合金材质的磁致伸缩系数，有效降低电感高频下的损耗，另外，1％～7％铬元素的加入提高了合金材质的耐蚀性能，羰基铁粉不小于98％的纯度保证了粉末具有足够的饱和磁化强度，可以在大电流条件下具有较高磁导率，铁硅铝合金粉末中1％～10％的铝元素与1％～6％的硅元素使铁硅铝合金具有较低的磁滞伸缩系数，有效降低了电感损耗，铁镍合金粉末中45％～55％的镍元素保证了铁镍合金具有高的饱和特性，适宜用于较大电流的应用场合，铁硅合金粉末中2％～8％硅元素的加入提高了合金材质的电阻率，并降低了合金材质的磁致伸缩系数，有效降低高频下的损耗。
所述的钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；所述的绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；所述的粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，所述的润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。该产品中，钝化剂在合金表面形成高绝缘性的钝化层，有效提高了粉末间的绝缘电阻；通过绝缘剂的加入进一步提高了合金颗粒的绝缘性能，有利于降低高频下的涡流损耗，从而使软磁粉料在高频下具有优异的使用性能，小粒径10nm～500nm硅微粉、硅酸镁粉末及滑石粉的加入，可以保证绝缘粉均匀完整分布在合金颗粒表面，增强合金颗粒的绝缘效果。
与现有技术相比，本发明的高频率模压电感用软磁粉料的优点在于通过颗粒粒径1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末、颗粒粒径10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末和辅材配置得到颗粒粒径不超过15μm的软磁粉料，第一金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％，构成软磁粉料的粒径较小的各颗粒可以大幅缩短颗粒内涡流回路的路径长度，在高频下可以抑制颗粒内部涡流损耗，且这些颗粒具有较大的比表面积大，颗粒表面原子排列不规则，对电子运动具有强的阻碍作用，增大了各颗粒间的电阻，从而抑制了高频工作条件下颗粒间的涡流损耗，提升了抑制颗粒间涡流损耗的效果，另外颗粒与颗粒之间的分布式气隙多且均匀，分布式气隙同样可以增大颗粒间电阻，降低高频下的涡流损耗，且增多的分布式气隙可以克服空气的磁化率低，难以磁化达到饱和的问题，提升了模压电感产品的饱和磁化特性，提高了电感产品的使用电流，本发明的软磁粉料具有较高的电阻率，降低高频条件下的损耗，降低电感产品发热量，且饱和磁化强度较高，适用于在大电流高频率条件下工作的模压电感产品。
本发明所要解决的技术问题之二是提供高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，该制备方法制备得到的软磁粉料电阻率较高，且饱和磁化强度较高，可以提高模压电感使用频率。
本发明解决上述技术问题之二所采用的技术方案为：一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，所述的高频率模压电感用软磁粉料通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，所述的第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，所述的第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，所述的第一金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的60％～99％，所述的第二金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的0％～40％，所述的辅材的重量为所述的软磁粉料重量的1％～20％；具体制备方法为：将所述的由第一主材、所述的第二主材和所述的辅材按照先后顺序混合并搅拌后得到所述的高频率模压电感用软磁粉料。
所述的辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，所述的钝化剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的绝缘剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的粘接剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的润滑剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％；具体制备方法包括以下步骤：
(1)按照比例分别称取第一主材和第二主材，将所述的第一主材和所述的第二主材混合后搅拌均匀，得到主材合金粉；
(2)按照比例称取钝化剂，将所述的钝化剂溶解在溶剂中得到钝化剂溶液，钝化剂溶液中，钝化剂和溶剂的重量配比为1:20～1:200，所述的钝化剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种；将钝化剂溶液与主材合金粉混合，将混合后的钝化剂溶液与主材合金粉加温至40度后保持在40度然后搅拌，搅拌时间≥30分钟，随后将温度升高至50℃～200℃，使钝化剂溶液中的溶剂完全挥发得到干燥的钝化合金粉；
(3)按照比例称取绝缘剂，将绝缘剂与钝化合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，得到绝缘合金粉；
(4)按照比例称取粘结剂，将所述的粘接剂溶解在溶剂中得到粘结剂溶液，粘结剂溶液中，粘结剂和溶剂的重量配比为1:5～1:20，所述的粘结剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种，将粘结剂溶液与绝缘合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，随后加热至50～80℃将粘结剂溶液中的溶剂挥发，得到粘结合金粉；
(5)按照比例称取润滑剂，将润滑剂与粘结合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥30分钟，得到高频率模压电感用软磁粉料。
所述的钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；所述的绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；所述的粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，所述的润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
所述的第一主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物，所述的第二主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物。
所述的铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；所述的羰基铁粉的纯度不小于98％；所述的铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％；铝元素重量百分比为1％-10％；所述的铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，所述的铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
与现有技术相比，本发明的高频率模压电感用软磁粉料的制备方法的优点在于通过将颗粒粒径1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末、颗粒粒径10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末和辅材按照先后顺序混合并搅拌后得到颗粒粒径不超过15μm的高频率模压电感用软磁粉料，软磁粉料中第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％，构成软磁粉料的粒径较小的各颗粒可以大幅缩短颗粒内涡流回路的路径长度，在高频下可以抑制颗粒内部涡流损耗，且这些颗粒具有较大的比表面积大，颗粒表面原子排列不规则，对电子运动具有强的阻碍作用，增大了各颗粒间的电阻，从而抑制了高频工作条件下颗粒间的涡流损耗，提升了抑制颗粒间涡流损耗的效果，另外颗粒与颗粒之间的分布式气隙多且均匀，分布式气隙同样可以增大颗粒间电阻，降低高频下的涡流损耗，且增多的分布式气隙可以克服空气的磁化率低，难以磁化达到饱和的问题，提升了模压电感产品的饱和磁化特性，提高了电感产品的使用电流，由此本发明的方法制备的软磁粉料具有较高的电阻率，降低高频条件下的损耗，降低电感产品发热量，且饱和磁化强度较高，适用于在大电流高频率条件下工作的模压电感产品。
附图说明
图1为采用本发明的软磁粉料所制作的电感的感值频率特性曲线图；
图2为采用本发明的软磁粉料所制作电感的饱和特性及温升特性曲线图。
具体实施方式
本发明公开了一种高频率模压电感用软磁粉料，以下结合实施例对本发明的高频率模压电感用软磁粉料作进一步详细描述。
实施例一：一种高频率模压电感用软磁粉料，通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％。
本实施例中，辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，钝化剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，绝缘剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，粘接剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，润滑剂的重量为辅材重量的1.5％～90％。
本实施例中，第一主材为颗粒粒径为5μm的铁硅铬合金粉和颗粒粒径为3μm的铁硅合金粉的混合物，第二主材为颗粒粒径为12μm的铁硅铝合金粉。
本实施例中，铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％，铝元素重量百分比为1％-10％；铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
本实施例中，钝化剂为磷酸；绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
实施例二：一种高频率模压电感用软磁粉料，通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％。
本实施例中，辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，钝化剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，绝缘剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，粘接剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，润滑剂的重量为辅材重量的1.5％～90％。
本实施例中，第一主材为颗粒粒径为2μm的铁硅铝合金粉、颗粒粒径为3μm的铁硅合金粉、颗粒粒径为2μm的铁硅铬合金粉末和颗粒粒径为5μm的铁镍合金粉的混合物。
本实施例中，铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％，铝元素重量百分比为1％-10％；铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
本实施例中，钝化剂为磷酸；绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
实施例二：一种高频率模压电感用软磁粉料，通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％。
本实施例中，辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，钝化剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，绝缘剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，粘接剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，润滑剂的重量为辅材重量的1.5％～90％。
本实施例中，第一主材为颗粒粒径为2μm的铁硅铝合金粉、颗粒粒径为3μm的铁硅合金粉、颗粒粒径为2μm的铁硅铬合金粉末和颗粒粒径为5μm的铁镍合金粉的混合物。
本实施例中，铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％，铝元素重量百分比为1％-10％；铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
本实施例中，钝化剂为磷酸；绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
本发明还公开了一种上述高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，以下结合实施例对本发明的高频率模压电感用软磁粉料的制备方法作进一步详细描述。
实施例一：一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，高频率模压电感用软磁粉料通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％；具体制备方法为：将由第一主材、第二主材和辅材按照先后顺序混合并搅拌后得到高频率模压电感用软磁粉料。
本实施例中，辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，钝化剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，绝缘剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，粘接剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，润滑剂的重量为辅材重量的1.5％～90％；具体制备方法包括以下步骤：
(1)按照比例分别称取第一主材和第二主材，将第一主材和第二主材混合后搅拌均匀，得到主材合金粉；
(2)按照比例称取钝化剂，将钝化剂溶解在溶剂中得到钝化剂溶液，钝化剂溶液中，钝化剂和溶剂的重量配比为1:20～1:200，钝化剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种；将钝化剂溶液与主材合金粉混合，将混合后的钝化剂溶液与主材合金粉加温至40度后保持在40度然后搅拌，搅拌时间≥30分钟，随后将温度升高至50℃～200℃，使钝化剂溶液中的溶剂完全挥发得到干燥的钝化合金粉；
(3)按照比例称取绝缘剂，将绝缘剂与钝化合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，得到绝缘合金粉；
(4)按照比例称取粘结剂，将粘接剂溶解在溶剂中得到粘结剂溶液，粘结剂溶液中，粘结剂和溶剂的重量配比为1:5～1:20，粘结剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种，将粘结剂溶液与绝缘合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，随后加热至50～80℃将粘结剂溶液中的溶剂挥发，得到粘结合金粉；
(5)按照比例称取润滑剂，将润滑剂与粘结合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥30分钟，得到高频率模压电感用软磁粉料。
本实施例中，钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
本实施例中，第一主材为颗粒粒径为2μm的铁硅铝合金粉、颗粒粒径为3μm的铁硅合金粉、颗粒粒径为2μm的铁硅铬合金粉末和颗粒粒径为5μm的铁镍合金粉的混合物。
本实施例中，铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％，铝元素重量百分比为1％-10％；铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
实施例二：一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，高频率模压电感用软磁粉料通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，第一金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的60％～99％，第二金属软磁合金粉末的重量为软磁粉料重量的0％～40％，辅材的重量为软磁粉料重量的1％～20％；具体制备方法为：将由第一主材、第二主材和辅材按照先后顺序混合并搅拌后得到高频率模压电感用软磁粉料。
本实施例中，辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，钝化剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，绝缘剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，粘接剂的重量为辅材重量的1.5％～90％，润滑剂的重量为辅材重量的1.5％～90％；具体制备方法包括以下步骤：
(1)按照比例分别称取第一主材和第二主材，将第一主材和第二主材混合后搅拌均匀，得到主材合金粉；
(2)按照比例称取钝化剂，将钝化剂溶解在溶剂中得到钝化剂溶液，钝化剂溶液中，钝化剂和溶剂的重量配比为1:20～1:200，钝化剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种；将钝化剂溶液与主材合金粉混合，将混合后的钝化剂溶液与主材合金粉加温至40度后保持在40度然后搅拌，搅拌时间≥30分钟，随后将温度升高至50℃～200℃，使钝化剂溶液中的溶剂完全挥发得到干燥的钝化合金粉；
(3)按照比例称取绝缘剂，将绝缘剂与钝化合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，得到绝缘合金粉；
(4)按照比例称取粘结剂，将粘接剂溶解在溶剂中得到粘结剂溶液，粘结剂溶液中，粘结剂和溶剂的重量配比为1:5～1:20，粘结剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种，将粘结剂溶液与绝缘合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，随后加热至50～80℃将粘结剂溶液中的溶剂挥发，得到粘结合金粉；
(5)按照比例称取润滑剂，将润滑剂与粘结合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥30分钟，得到高频率模压电感用软磁粉料。
本实施例中，钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
本实施例中，第一主材为颗粒粒径为2μm的铁硅铝合金粉、颗粒粒径为3μm的铁硅合金粉、颗粒粒径为2μm的铁硅铬合金粉末和颗粒粒径为5μm的铁镍合金粉的混合物。
本实施例中，铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％，铝元素重量百分比为1％-10％；铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
采用本发明的软磁粉料制作电感，并分别测量所制备的电感的感值频率特性、饱和特性及温升特性，其中采用本发明的软磁粉料制作电感的感值频率特性曲线如图1所示，采用本发明的软磁粉料制作电感的饱和特性及温升特性曲线如图2所示。分析图1可知：采用本发明的软磁粉料制作的电感的谐振频率大于3MHz，满足高频使用条件。分析图2可知：采用本发明的软磁粉料制作的电感的饱和特性及温升特性优良，饱和电流为40A(30％)，温升电流为30A(40℃)，满足大电流使用要求。
Claims (10)
1.一种高频率模压电感用软磁粉料，其特征在于通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，所述的第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，所述的第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，所述的第一金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的60％～99％，所述的第二金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的0％～40％，所述的辅材的重量为所述的软磁粉料重量的1％～20％。
2.根据权利要求1所述的一种高频率模压电感用软磁粉料，其特征在于所述的辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，所述的钝化剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的绝缘剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的粘接剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的润滑剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％。
3.根据权利要求1所述的一种高频率模压电感用软磁粉料，其特征在于所述的第一主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物，所述的第二主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种高频率模压电感用软磁粉料，其特征在于所述的铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；所述的羰基铁粉的纯度不小于98％；所述的铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％；铝元素重量百分比为1％-10％；所述的铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，所述的铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
5.根据权利要求2所述的一种高频率模压电感用软磁粉料，其特征在于所述的钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；所述的绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；所述的粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，所述的润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
6.一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，其特征在于所述的高频率模压电感用软磁粉料通过第一主材、第二主材和辅材配置得到，所述的第一主材为颗粒粒径为1μm～10μm的第一金属软磁合金粉末，所述的第二主材为颗粒粒径为10μm～15μm的第二金属软磁合金粉末，所述的第一金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的60％～99％，所述的第二金属软磁合金粉末的重量为所述的软磁粉料重量的0％～40％，所述的辅材的重量为所述的软磁粉料重量的1％～20％；具体制备方法为：将所述的由第一主材、所述的第二主材和所述的辅材按照先后顺序混合并搅拌后得到所述的高频率模压电感用软磁粉料。
7.根据权利要求6所述的一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，其特征在于所述的辅材包括钝化剂、绝缘剂、粘结剂和润滑剂，所述的钝化剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的绝缘剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的粘接剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％，所述的润滑剂的重量为所述的辅材重量的1.5％～90％；具体制备方法包括以下步骤：
(1)按照比例分别称取第一主材和第二主材，将所述的第一主材和所述的第二主材混合后搅拌均匀，得到主材合金粉；
(2)按照比例称取钝化剂，将所述的钝化剂溶解在溶剂中得到钝化剂溶液，钝化剂溶液中，钝化剂和溶剂的重量配比为1:20～1:200，所述的钝化剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种；将钝化剂溶液与主材合金粉混合，将混合后的钝化剂溶液与主材合金粉加温至40度后保持在40度然后搅拌，搅拌时间≥30分钟，随后将温度升高至50℃～200℃，使钝化剂溶液中的溶剂完全挥发得到干燥的钝化合金粉；
(3)按照比例称取绝缘剂，将绝缘剂与钝化合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，得到绝缘合金粉；
(4)按照比例称取粘结剂，将所述的粘接剂溶解在溶剂中得到粘结剂溶液，粘结剂溶液中，粘结剂和溶剂的重量配比为1:5～1:20，所述的粘结剂溶液的溶剂为水、酒精和丙酮中的任意一种，将粘结剂溶液与绝缘合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥40min，随后加热至50～80℃将粘结剂溶液中的溶剂挥发，得到粘结合金粉；
(5)按照比例称取润滑剂，将润滑剂与粘结合金粉混合后搅拌，搅拌时间≥30分钟，得到高频率模压电感用软磁粉料。
8.根据权利要求7所述的一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，其特征在于所述的钝化剂为磷酸、硼酸和硫酸中的任意一种或多种的混合物；所述的绝缘剂由颗粒粒径为10nm-500nm的硅微粉、颗粒粒径为10m-500nm的硅酸镁粉末以及颗粒粒径为10nm-500nm滑石粉粉末混合形成；所述的粘结剂为环氧树脂、硅树脂和酚醛树脂中的任意一种或多种的混合物；所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和石墨粉中的任意一种或多种的混合物，所述的润滑剂的颗粒粒径大小为1μm-10μm。
9.根据权利要求6或7或8中所述的一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，其特征在于所述的第一主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物，所述的第二主材为铁硅铬合金粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁镍合金粉和铁硅合金粉中的任意一种或者多种的混合物。
10.根据权利要求9所述的一种高频率模压电感用软磁粉料的制备方法，其特征在于所述的铁硅铬合金粉末中硅元素重量百分比为1％-7％，铬元素重量百分比为1％-7％，铁元素重量百分比为86％-98％；所述的羰基铁粉的纯度不小于98％；所述的铁硅铝合金粉末中硅元素重量百分比为1％-6％，铁元素重量百分比为84％-98％；铝元素重量百分比为1％-10％；所述的铁镍合金粉末中镍元素重量百分比为45％-55％，铁元素重量百分比为45％-55％，所述的铁硅合金粉末中硅元素重量百分比为2％-8％，铁元素重量百分比为92％-98％。
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