CN110085385A - 一种高磁导率复合材料粉末及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高磁导率复合材料粉末及其制备方法，属于磁粉芯制备技术领域。该复合材料粉末包括‑250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、‑400目以下气雾化铁硅粉末和+400目以上真空气雾化铁镍，三者的配比按照重量比为(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)，其制备方法包括如下步骤：A)配料；B)绝缘包覆；C)压制；D)烧结；E)测试，本发明综合利用气雾化铁硅铝粉末的低损耗，气雾化铁硅粉末的高叠加、气雾化铁镍粉末的高叠加低损耗等各方面的优势，运用粉末在特定级配下的超高性能和成型性，然后运用物理包覆法进行绝缘和粘接，压制成型后再对磁芯进行退火处理，这样可以得到综合性能优异的磁粉芯复合材料。

Description

一种高磁导率复合材料粉末及其制备方法
技术领域
本发明属于磁粉芯制备技术领域，更具体地说，涉及一种高磁导率复合材料粉末及其制备方法。
背景技术
软磁复合材料由于具有优异的3D各向同性的磁性能、高饱和磁通密度、低损耗、易于加工成各种复杂形状等特性，在近几年来得到了广泛的研究及应用。软磁复合材料是将磁粉表面包覆一层绝缘物质后采用粉末冶金工艺压制成型而得到的一种软磁材料。对于软磁复合材料来说，磁导率是一种关键性的技术指标。
软磁复合材料是运用粉末冶金技术制造的一种新型材料。目前，合金粉末的制备工艺主要采用水雾化法、物理破碎法和气雾化法三种，其中水雾化法和破碎法制得的合金粉料，形貌不规整，棱角多，不利于获得良好的包覆效果和直流叠加特性。气雾化法制备的合金粉末球形度高，氧含量低，成分均匀，电磁性能较佳，特别是直流叠加特性优异，但是由于粉末为球形体，导致产品高磁导率做不来，同时粘接剂添加量较少，无法成型。
为了解决上述问题，经检索，中国专利CN101118797A公开了一种磁粉芯用复合粉末，是由粉末A和粉末B均匀混合而成，其含量为：粉末A为50～96wt％，粉末B为4～50wt％，其中：粉末A是选自成本较高的铁镍粉和铁镍钼粉中的一种，粉末B与粉末A具有不同需求特性，且选自成本较低的铁粉、铁硅粉、铁硅铝粉、铁基纳米晶粉、铁基非晶粉中的至少一种；中国专利CN1787127A公开了一种磁粉芯用复合粉末，是由粉末A和粉末B均匀混合而成，其含量为：粉末A为50～95wt％，粉末B为5～50wt％，其中粉末A是选自铁粉、铁硅粉、铁硅铝粉、铁基纳米晶粉、铁基非晶粉、铁镍粉和铁镍钼粉中的一种，粉末B是与粉末A具有不同需求特性，且选自铁粉、铁硅粉、铁硅铝粉、铁基纳米晶粉、铁基非晶粉、铁镍粉和铁镍钼粉中的至少一种，采用硬脂酸类添加剂，属于有机物，烧结后会有少量的碳残留在磁芯内，影响磁芯性能，同时工艺流程繁琐，花费时间较长。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有合金粉末高磁导率特性差的问题，本发明提供一种高磁导率复合材料粉末及其制备方法，得到磁导率为μe125的复合材料，损耗比铁硅材料低，叠加比铁硅铝高的产品。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种高磁导率复合材料粉末，该复合材料粉末包括-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末和+400目以上真空气雾化铁镍粉末，三者的配比按照重量比为(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)。
本发明的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，包括如下步骤：
A)配料：将原料分别进行筛分，取得-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末，+400目以上真空气雾化铁镍粉末，按照(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)的重量比例进行混合；
B)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热的搅拌机中进行搅拌，复合粉末达到一定温度时，再加入液体硅树脂，搅拌干燥取出再加入脱模剂，均匀混合后过80目筛；
C)压制：复合粉末采用压机进行成型压制；
D)烧结：在采用保护性气体的环境中，推舟式窑炉内温度为650℃～720℃，保温时间为1～2小时，得到半成品磁粉芯；
E)测试：采用漆包线对磁芯进行电气性能测试，确认高磁导复合率材料粉末的特性。
作为本发明的进一步改进，所述步骤A)的原料包括真空气雾化铁硅铝粉末、气雾化铁硅粉末及真空气雾化铁镍粉末，原料筛分采用的装置有旋振筛、超声波旋振筛或者气流分级机的一种或组合。
作为本发明的进一步改进，所述步骤A)的粉料混合用V型混料机，将真空气雾化铁镍粉末、气雾化铁硅粉末、真空气雾化铁硅铝粉末加入V型混料机进行混合，混合时间为30分钟～50分钟。
作为本发明的进一步改进，所述步骤B)中复合粉末在立式搅拌机中进行绝缘包覆，搅拌锅温度为80℃～100℃，复合粉末温度达到45℃～60℃，液体硅树脂的固含量为15％～45％且添加量为复合粉末总重量的0.3％～1％，搅拌干燥时间为1小时～1.5小时。
作为本发明的进一步改进，所述步骤B)采用的脱模剂为二硫化钼，脱模剂的加入量为复合粉末总重量的0.3％～0.8％。
作为本发明的进一步改进，所述步骤C)在压制产品过程中，采用伺服压机压制，压强为每平方16～20吨位，压力太小粉末难以成型，或成型后有裂纹存在，磁导率低，磁粉芯性能不佳，压力过大后易破坏绝缘层，模具易损坏。
作为本发明的进一步改进，所述步骤D)烧结过程中，防止复合粉末氧化，选用保护气体氢气、氮气或者氩气，且其内部的氧含量小于100ppm。
当其中-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末比例确定时，+400目以上真空气雾化铁镍粉末的最大比值为3.4，当超过该数值时，材料成本急剧增加，同时磁导率增加趋势趋于平缓；最小值为3，当低于该数值时，造成Dc直流叠加(L0/L100Oe)％不符合使用要求。
当其中+400目以上真空气雾化铁镍粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末比例确定时，-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末的最大比值为2.2，当超过该数值时，需要通过增加液体硅树脂的添加量来提高成型性能，烧结后会有少于的碳残留在磁芯内，材料粉末的损耗随之上升；最小值为1.8，当低于该数值时，粉末的烧结温度急剧上升，不利于磁导率的提高。
当其中-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、+400目以上真空气雾化铁镍粉末比例确定时，-400目以下气雾化铁硅粉末的最大比值为1.2，当超过该数值时，磁导率无法达到使用要求；最小值为0.8，当低于该数值时，粉末的成型性能变差，从而导致磁芯合格率下降。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明一种高磁导率复合材料粉末，三种合金粉末颗粒粗细不同，混合之后容易形成缝隙，易导致材料具有低磁导率，通过大量实验总结得出，选用先加入+400目以上的真空气雾化铁镍粉末，然后-400目以下气雾化铁硅粉末，最后加入-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末，三者按照重量百分比为：气雾化铁硅铝粉末：气雾化铁硅粉末：气雾化铁镍粉末＝(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)的配比混合，这样形成的复合材料粉末振实密度高，使得压制出的复合材料粉末具有良好的直流叠加特性，而且磁导率高；
(2)本发明一种高磁导率复合材料粉末，利用气雾化铁硅铝，损耗低，叠加低，性价比高；气雾化铁镍，损耗较低，叠加好，价格昂贵；气雾化铁硅，损耗高，叠加较高，价格同比较低，运用粉末在特定级配下的超高性能和成型性，然后运用物理包覆法进行绝缘和粘接，压制成型后再对磁芯进行退火处理，可以做出性价比最高的高磁导率金属磁粉芯材料，使之性能起到相互补充的作用，使制造成本最低，制造出性能满足要求，且性价比高的产品；
(3)本发明一种高磁导率复合材料粉末，采用液体硅树脂，兼具有机树脂及无机材料的双重特性，具有独特的物理、化学性能，有很好的电绝缘性质，耐温及防水的效果，如果含量过多，磁粉芯性能下降，磁导率降低，含量过低，则起不到作用，更优选的重量百分比范围为0.3％～1％；脱模剂过多会造成磁粉芯中复合粉末密度下降，从而粉芯性能恶化，磁导率降低，优选脱模剂的加入量为复合粉末总重量的0.3％～0.8％，可以得到绝缘混合充分、粉芯致密、磁性能优良的复合磁粉芯；
(4)本发明一种高磁导率复合材料粉末，本技术脱模剂采用二硫化钼添加剂，属于无机物，烧结后不会有易导电的碳元素残留在磁芯内；同时将粘接剂与绝缘剂合二为一，缩短工艺流程，方便操作；
(5)本发明一种高磁导率复合材料粉末，整个工艺流程无任何化学反应并且全程物理包覆，磁粉芯的压制密度较好并且获得良好的直流叠加特性，同时对环境不产生任何污染，对环保起到积极意义；其中绝缘包覆和热处理过程中花费的时间短，一方面可以明显提高工作效率，另一方面降低成本；
(6)本发明一种高磁导率复合材料粉末，本发明弥补了球形粉末在高磁导率上的空白，且兼具高叠加和低损耗的电磁特性，为以后更获取更高磁导率的软磁合金粉末打下了基础。
具体实施方式
以下实施例中采用的原料真空气雾化铁硅铝、气雾化铁硅及真空气雾化铁镍均由本公司制备；振动筛为市场购买的设备，型号为(KDS-1000-2)；立式搅拌机为本公司生产的设备；V型混料机为市场购买的设备型号为(V-2000)；伺服压机为市场购买的设备，型号为(YQ79Z-160)；氢气、氮气和氩气的纯度为99.99％，为市场购买的现有气体；液体硅树脂和二硫化钼均为市场购买。
实施例1
本实施例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝进行旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料进行旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照1.8：0.8：3进行混合，具体的-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末：18公斤；-400目以下气雾化铁硅粉末：8公斤；+400目以上真空气雾化铁镍粉末：30公斤，采用V型混料机，时间为30分钟；
(2)绝缘包覆：在立式搅拌机中，将混合好的粉末放入加热到90℃的搅拌锅中，粉末温度达到50℃时，加入0.3％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.168公斤，搅拌干燥1小时后取出，加入0.3％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.168公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位1600MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为80ppm，采用氮气作为保护性气体，在650℃温度，保温时间为1小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表1本实施例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
对比例1
本对比例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝进行旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料进行旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照1.8：0.8：3进行混合，具体的-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末：18公斤；-400目以下气雾化铁硅粉末：8公斤；+400目以上真空气雾化铁镍粉末：30公斤，采用V型混料机，时间为30分钟；
(2)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热到90℃的搅拌锅中，粉末温度达到50℃时，加入0.25％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.14公斤，搅拌干燥1小时后取出，加入0.25％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.14公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位1800MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为80ppm，采用氮气作为保护性气体，在650℃温度，保温时间为1小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表2本对比例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
通过实施例1和对比例1中可以得出：两产品的磁导率基本相同，减少液体硅树脂和二氧化钼的添加量及相应提高成型压力。当液体硅树脂的添加量低于0.3％、二氧化钼的添加量低于0.3％时，复合材料粉末的Pcv损耗随之增加，直流叠加特性降低。因此，液体硅树脂的添加量不能低于0.3％，二氧化钼的添加量不能低于0.3％。
实施例2
本实施例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝采用旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料采用旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照2.2：1.2：3.4进行混合，具体的-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末：22公斤；-400目以下气雾化铁硅粉末：12公斤；+400目以上真空气雾化铁镍粉末：34公斤，采用V型混料机，时间为50分钟；
(2)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热到80℃的搅拌锅中，粉末温度达到60℃时，加入1.0％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.68公斤，搅拌干燥1.5小时后取出，加入0.8％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.544公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位1900MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为60ppm，采用氮气作为保护性气体，在720℃温度，保温时间为1.5小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表3本实施例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
对比例2
本对比例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝进行旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料进行旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照2.2：1.2：3.4进行混合，具体的-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末：22公斤；-400目以下气雾化铁硅粉末：12公斤；+400目以上真空气雾化铁镍粉末：34公斤，采用V型混料机，时间为50分钟；
(2)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热到80℃的搅拌锅中，粉末温度达到60℃时，加入1.1％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.748公斤，搅拌干燥1.5小时后取出，加入0.85％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.578公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位2000MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为60ppm，采用氮气作为保护性气体，在725℃温度，保温时间为1.5小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表4本对比例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
通过实施例2和对比例2可以得出：两产品的磁导率基本相同，增加了液体硅树脂和二氧化钼的添加量以及提高烧结温度。当液体硅树脂的添加量高于1％、二氧化钼的添加量高于0.8％时，破坏了粉末的绝缘层，损耗也上升。因此，液体硅树脂的添加量不能高于1.0％，二氧化钼的添加量不能高于0.8％，烧结温度不能高于720℃。
实施例3
本实施例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝进行旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料进行旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照2.2：1：3进行混合，具体的-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末：22公斤；-400目以下气雾化铁硅粉末：10公斤；+400目以上真空气雾化铁镍粉末：30公斤，采用V型混料机，时间为30分钟；
(2)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热到100℃的搅拌锅中，粉末温度达到45℃时，加入1.0％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.62公斤，搅拌干燥1小时后取出，加入0.8％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.496公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位1600MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为90ppm，采用氩气作为保护性气体，在650℃温度，保温时间为1小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表5本实施例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
对比例3
本对比例的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料：将真空气雾化铁硅铝进行旋振筛进行筛分，取-250目粉料，将气雾化铁硅料进行旋振筛进行筛分，取-400目粉料，将真空气雾化铁镍进行旋振筛进行筛分，取+400目粉料，按照2.3：1：3进行混合，时间为30分钟；
(2)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热到100℃的搅拌锅中，粉末温度达到45℃时，加入1.1％固含量为15％的液体硅树脂，具体的液体硅树脂重量为：0.682公斤，搅拌干燥1小时后取出，加入0.8％的二硫化钼，具体的二硫化钼重量为：0.496公斤，均匀混合后过80目筛网；
(3)压制：将绝缘完成的粉末用160吨伺服压机压制磁环，选用外径27.0mm，内径14.8mm，高度11.15mm的磁环，压制吨位1600MPa；
(4)烧结：推舟式窑炉内部的氧含量为90ppm，采用氩气作为保护性气体，在650℃温度，保温时间为1小时，得到半成品磁粉芯；
(5)测试：采用线径Φ0.51mm漆包线，绕制20圈，对磁芯进行电气性能测试。
检测数据如下：
1、复合磁粉芯电气性能检测
复合磁粉芯型号：NKS270125，外径27mm，磁导率125。
表6本对比例复合材料粉末磁粉芯电气性能检测值
通过实施例3和对比例3可以得出：两产品的磁导率基本相同，提高气雾化铁硅铝的比例，同时增加液体硅树脂的添加量，则导致复合材料粉末导致损耗下降，且直流叠加也会降低。因此，液体硅树脂的添加量不能高于1.0％，-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末最大重量比为2.2。
为了得到具有综合性能优异的磁粉芯复合材料，运用粉末在特定级配下的超高性能和成型性，然后运用物理包覆法对级配粉末进行绝缘和粘接，压制成型并对磁芯进行退火。其中，三种合金粉末以合理的重量比例混合，及各自占据不同的粒径分布位置以提高其振实密度，进而提高了复合材料粉末的直流叠加特性。这样的复合材料粉末在一定温度下进行绝缘包覆处理，并将粘接剂与绝缘剂合二为一，同时需注意过程中液体硅树脂的添加量和脱模剂及成型压力的相关性，合理的控制范围可以提高磁导率，降低损耗。如果提高烧结的温度，在提升磁导率的同时会提高损耗，综合利用各种材料的优势，扬长避短，气雾化铁硅铝，损耗低，叠加低，性价比高，气雾化铁镍，损耗较低，叠加好，价格昂贵，气雾化铁硅，损耗高，叠加较高，价格同比较低，可以做出性价比最高的高磁导率金属磁粉芯材料，使之性能起到相互补充的作用，使制造成本最低，制造出性能满足要求，且性价比高的产品。

Claims (8)

1.一种高磁导率复合材料粉末，其特征在于：包括-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末和+400目以上真空气雾化铁镍粉末，三者的配比按照重量比为(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)。
2.一种如权利要求1所述的高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A)配料：将原料分别进行筛分，取得-250目以下真空气雾化铁硅铝粉末、-400目以下气雾化铁硅粉末和+400目以上真空气雾化铁镍粉末，按照(1.8～2.2)：(0.8～1.2)：(3～3.4)的重量比例进行混合；
B)绝缘包覆：将混合好的粉末放入加热的搅拌机中进行搅拌，复合粉末达到一定温度时，再加入液体硅树脂，搅拌干燥取出再加入脱模剂，均匀混合后过80目筛；
C)压制：复合粉末采用压机进行成型压制；
D)烧结：在采用保护性气体的环境中，推舟式窑炉内温度为650℃～720℃，保温时间为1～2小时，得到半成品磁粉芯；
E)测试：采用漆包线对磁芯进行电气性能测试，确认高磁导率复合材料粉末的特性。
3.根据权利要求2所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤A)的原料包括真空气雾化铁硅铝粉末、气雾化铁硅粉末及真空气雾化铁镍粉末，原料筛分采用的装置有旋振筛、超声波旋振筛或者气流分级机的一种或组合。
4.根据权利要求3所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤A)的粉料混合采用V型混料机，将真空气雾化铁镍粉末、气雾化铁硅粉末、真空气雾化铁硅铝粉末加入V型混料机进行混合，混合时间为30分钟～50分钟。
5.根据权利要求4所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤B)中复合粉末在立式搅拌机中进行绝缘包覆，复合粉末温度达到45℃～60℃，液体硅树脂的添加量为复合粉末总重量的0.3％～1％，搅拌干燥时间为1小时～1.5小时。
6.根据权利要求5所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤B)采用的脱模剂为二硫化钼，脱模剂的加入量为复合粉末总重量的0.3％～0.8％。
7.根据权利要求6所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤C)在压制产品过程中，采用伺服压机压制，压强为每平方为16～20吨。
8.根据权利要求2所述的一种高磁导率复合材料粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤D)烧结过程中，选用保护气体氢气、氮气或者氩气，且推舟式窑炉内部的氧含量小于100ppm。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111354562A (zh) * 2020-04-07 2020-06-30 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种贴片电感的制造方法及贴片电感
CN111974987A (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 泉州天智合金材料科技有限公司 一种Fe基软磁粉末的绝缘包覆层及其包覆方法
CN112635189A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 四川东阁科技有限公司 一种高成品率铁镍磁粉芯的生产方法
CN113838658A (zh) * 2021-08-31 2021-12-24 广东省科学院新材料研究所 一种铁硅磁粉芯的制备方法
CN114899002A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 浙江东睦科达磁电有限公司 一种低损耗高叠加铁硅铝金属磁粉芯制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646532B2 (en) * 2002-02-26 2003-11-11 Nec Tokin Corporation Powder core and reactor using the same
CN103594218A (zh) * 2013-09-13 2014-02-19 横店集团东磁股份有限公司 一种高叠加低损耗金属磁粉芯的制备方法
CN106229104A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 北京康普锡威科技有限公司 一种软磁复合粉末及其磁粉芯制备方法
CN107369514A (zh) * 2017-07-20 2017-11-21 天通（六安）新材料有限公司 一种μ90复合磁粉芯的制造方法
CN107578872A (zh) * 2017-08-10 2018-01-12 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种耐高温热处理的金属软磁粉芯的制备方法
CN109285685A (zh) * 2018-07-04 2019-01-29 横店集团东磁股份有限公司 一种高磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646532B2 (en) * 2002-02-26 2003-11-11 Nec Tokin Corporation Powder core and reactor using the same
CN103594218A (zh) * 2013-09-13 2014-02-19 横店集团东磁股份有限公司 一种高叠加低损耗金属磁粉芯的制备方法
CN106229104A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 北京康普锡威科技有限公司 一种软磁复合粉末及其磁粉芯制备方法
CN107369514A (zh) * 2017-07-20 2017-11-21 天通（六安）新材料有限公司 一种μ90复合磁粉芯的制造方法
CN107578872A (zh) * 2017-08-10 2018-01-12 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种耐高温热处理的金属软磁粉芯的制备方法
CN109285685A (zh) * 2018-07-04 2019-01-29 横店集团东磁股份有限公司 一种高磁导率气雾化铁硅铝磁粉芯的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111354562A (zh) * 2020-04-07 2020-06-30 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种贴片电感的制造方法及贴片电感
CN111974987A (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 泉州天智合金材料科技有限公司 一种Fe基软磁粉末的绝缘包覆层及其包覆方法
CN112635189A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 四川东阁科技有限公司 一种高成品率铁镍磁粉芯的生产方法
CN113838658A (zh) * 2021-08-31 2021-12-24 广东省科学院新材料研究所 一种铁硅磁粉芯的制备方法
CN114899002A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 浙江东睦科达磁电有限公司 一种低损耗高叠加铁硅铝金属磁粉芯制备方法

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