CN111640567A - 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料 - Google Patents

一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料 Download PDF

Info

Publication number
CN111640567A
CN111640567A CN202010477288.7A CN202010477288A CN111640567A CN 111640567 A CN111640567 A CN 111640567A CN 202010477288 A CN202010477288 A CN 202010477288A CN 111640567 A CN111640567 A CN 111640567A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soft magnetic
powder
magnetic alloy
epoxy resin
addition amount
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.)
Granted
Application number
CN202010477288.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111640567B (zh
Inventor
肖更新
谈敏
聂敏
刘成华
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.)
Shunluo Shanghai Electronics Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Sunlord Electronics 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 Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd filed Critical Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Priority to CN202010477288.7A priority Critical patent/CN111640567B/zh
Publication of CN111640567A publication Critical patent/CN111640567A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111640567B publication Critical patent/CN111640567B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • 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
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14791—Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust
    • 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
    • H01F1/20—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 in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22—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 in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24—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 in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • H01F1/26—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 in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances

Landscapes

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

Abstract

本申请公开一种软磁合金材料的制备方法，包括：将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；将所述金属溶液击碎形成液滴，并将所述液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3‑35nm的金属粉末；将所述金属粉末在保护气氛下热处理；将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行混合，得到混合粉末；将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；将过软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；将成型材料热处理，得到软磁合金材料。

Description

一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料
技术领域
本申请涉及软磁合金材料技术领域，具体涉及一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料。
背景技术
随着科技的发展，电子元器件的应用越来越广，且随着产品性能的提高，对电子元器件所用的磁性材料要求越来越高，近年来，电子元器件所用的磁性材料逐渐向高频化、高磁导率、高叠加电流、高绝缘、低损耗等方向发展。
目前，这些磁性材料多为软磁合金材料，而为了使软磁合金材料达到高磁导率、高磁通密度、优异的电流叠加及低损耗等特性，在软磁合金材料制备时，需要较高的成型压力及较高的热处理温度。然而在高成型压力下，会增加组成软磁合金材料的粉末颗粒表面绝缘层的风险，且使得粉末颗粒间磁滞损耗的变大。
在现有技术中，在降低了成型压力的情况下，软磁合金材料一般采用三层结构的磁性金属粉末成型，该金属粉末最内层材料为维氏硬度大于等于800的磁性金属或合金粉末，是金属粉芯的磁性能的来源；第二层材料为维氏硬度小于等于400相对较软的金属或合金薄膜，其在粉末成型过程中起到减小应力的作用；最外层材料为无机非金属材料形成的具有绝缘层，成型时使用1500MPa的压力，使用该金属粉末制备的粉芯具有较低的损耗、较高的磁导率。
但是，现有技术中的磁性金属粉末，在1500MPa成型压力下，仍然有破坏组成软磁合金材料的金属粉末颗粒表面绝缘层的风险。因此，对降低破坏金属粉末颗粒表面绝缘层，且降低金属粉末颗粒间磁滞损耗的改善效果有限。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种软磁合金材料的制备方法及一种软磁合金材料，以解决现有技术在1500MPa成型压力下，仍然有破坏组成软磁合金材料的金属粉末颗粒表面绝缘层的风险。因此，对降低破坏金属粉末颗粒表面绝缘层，且降低金属粉末颗粒间磁滞损耗的改善效果有限的问题。
本申请提供的一种软磁合金材料的制备方法，包括：将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；将所述金属溶液击碎形成液滴，并将所述液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；将所述金属粉末在保护气氛下热处理；将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行混合，得到混合粉末；将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；将成型材料热处理，得到软磁合金材料。
其中，所述金属材料中各组成成分的占比为：铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％。
其中，所述四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；所述联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；所述咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；所述甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；所述溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；所述脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％。
其中，所述金属粉末在保护氛围下热处理的温度为250～350℃；所述金属粉末在保护氛围下热处理的时间为2～3小时。
其中，所述成型材料热处理的温度为180℃；所述成型材料热处理的时间为1～1.5小时。
其中，所述脱模剂为蜡。
其中，所述保护气氛为惰性气体气氛。
其中，所述过筛的过程中，使用的筛网为60～325目的筛网。
本申请还提供一种软磁合金材料，所述软磁合金材料由软磁合金粉末组成，所述软磁合金粉末包括：由金属材料及四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂组成的混合粉末，所述混合粉末经过加工后形成软磁合金粉末；其中，所述金属材料包括：铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳。
其中，所述金属材料中各组成成分的占比为：铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％；所述四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；所述联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；所述咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；所述甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；所述溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；所述脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％。
本申请上述的软磁合金复合材料的制备方法，通过在300MPa的压力下使得混合粉末制成成型材料，与现有技术使用1500MPa的成型压力相比，有效的降低了成型压力，且所制备的合金材料性能更为优良，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，且由于成型压力的降低，降低了金属粉末颗粒间的磁滞损耗。。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例软磁合金材料的制备方法的流程示意框图。
具体实施方式
目前，为了使软磁复合合金材料达到高磁导率、高饱和磁通密度(Bs)、优异的电流叠加及低损耗等特性，需要较高的成型压力及较高的热处理温度。而高成型压力，使得晶体内产生更多的位错等缺陷和内应力，晶体内位错密度增大，点阵畸变变大，应力场增加，使得畴壁移动阻力加大，磁畴的转动变得困难，导致矫顽力增大，粉末颗粒间摩擦力增大，因此会增加组成软磁合金材料的粉末颗粒表面绝缘层的风险，且使得粉末颗粒间磁滞损耗的变大。
为了了解现有技术中软磁材料的生产及性能，申请人对现有技术进行了研究，并得出了研究结果，下面根据现有技术中公开的技术，提供对比例一及对比例二来展示其生产工艺，以及生产出软磁材料的性能。
对比例一：
选取D50＝15μm的FeSiCr气雾化粉料200g，其中Fe质量占比91.5％，Si质量占比5.5％，Cr质量占比3.0％，粉料不经其他处理。
对比例二：
选取D50＝15μm的FeSiAl水雾化粉料200g，其中Fe质量占比88.5％，Si质量占比5.5％，Al质量占比6％。
将对比例一级对比例二的粉料与固含量4％的环氧树脂胶水充分混合并搅拌均匀10min，将浆料放置空气中风干，待干燥后置于烘箱中进行进一步烘干，温度选择100℃；待粉料完全干燥后将其破碎并用60-350目筛网进行过筛，过筛后的粉料采用粉末成型压机进行压制成型，压强1500MPa，压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；将压制的磁环放入180℃烘箱中烘烤1.5小时。
如表1所示，表1是现有技术对比例制备的软磁合金材料的性能测试表，是将对比例一及对比例二生产的磁环烘烤冷却后的磁环进行性能评估，对磁环绕线匝数＝20Ts，采用WK3260B测试仪测试磁环样品的起始磁导率μi(1V/1MHz)和叠加电流下的电感值；用CH-333测试仪测试磁环绝缘电阻；用IWATSU-SY-8218型磁滞回线仪测试磁环的功耗(100mT&100KHz)。
Figure BDA0002516227960000051
表1
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
请参阅图1，为本申请提供的一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S1、将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
其中，复合金属材料的各组成成分的占比为铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％；复合金属材料的熔炼为将复合金属材料放入高温熔炼炉中进行熔炼，从而熔炼出金属溶液。
S2、将金属溶液击碎形成液滴，并将液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
其中，在将金属溶液击碎形成直径细小的液滴时，是使用雾化喷嘴来实现的，通过雾化喷嘴产生的高速气流将金属溶液击碎形成细小的液滴。
S3、将金属粉末在保护气氛下热处理；
其中，金属粉末在保护气氛下热处理的温度为250～350℃，热处理的时间为2～3小时，保护气氛为惰性气氛，例如氩气气氛、氦气气氛等。
S4、将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行充分混合，得到混合粉末；
其中，四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％；脱模剂为蜡。
S5、将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
S6、对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
在过筛的过程中，使用60～350目的筛网过筛。
S7、将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；
S8、将成型材料热处理，得到软磁合金材料。
在成型材料热处理的过程中，热处理的温度为180℃，热处理的时间为1～1.5小时。
实施例一：
本实施例提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S11、将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
其中，复合金属材料的各组成成分的占比为铁91wt％、硅3.5％、铝0.5wt％、铬1.5wt％、磷1.0wt％、钼1.5wt％B、铜0.5wt％、碳0.5wt％；复合金属材料的熔炼为将复合金属材料放入高温熔炼炉中进行熔炼，从而熔炼出金属溶液。
S12、将金属溶液击碎形成液滴，并将液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
其中，在将金属溶液击碎形成直径细小的液滴时，是使用雾化喷嘴来实现的，通过雾化喷嘴产生的高速气流将金属溶液击碎形成细小的液滴。
S13、将金属粉末在保护气氛下热处理；
其中，金属粉末在保护气氛下热处理的温度为350℃，热处理的时间为2小时，保护气氛为惰性气氛，例如氩气气氛、氦气气氛等。
S14、将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行充分混合，得到混合粉末；
其中，四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为2.5wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为1.0wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.5wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.5wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.4wt％；脱模剂的添加量为0.2wt％；脱模剂为蜡。
S15、将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
S16、对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
在过筛的过程中，使用60～350目的筛网过筛。
S17、将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，软磁合金材料；
其中，成型材料为磁环，使用于或等于300MPa的压力压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；
S18、将成型材料热处理，得到低成型压力合金材料。
在成型材料热处理的过程中，热处理的温度为180℃，热处理的时间为1小时。
实施例二：
本实施例提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S21、将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
其中，复合金属材料的各组成成分的占比为铁88wt％、硅4.5％、铝1.5wt％、铬2.5wt％、磷0.5wt％、钼1.5wt％B、铜0.5wt％、碳1.0wt％；复合金属材料的熔炼为将复合金属材料放入高温熔炼炉中进行熔炼，从而熔炼出金属溶液。
S22、将金属溶液击碎形成液滴，并将液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
其中，在将金属溶液击碎形成直径细小的液滴时，是使用雾化喷嘴来实现的，通过雾化喷嘴产生的高速气流将金属溶液击碎形成细小的液滴。
S23、将金属粉末在保护气氛下热处理；
其中，金属粉末在保护气氛下热处理的温度为300℃，热处理的时间为3小时，保护气氛为惰性气氛，例如氩气气氛、氦气气氛等。
S24、将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行充分混合，得到混合粉末；
其中，四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为2.0wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为1.5wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.5wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.6wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.25wt％；脱模剂的添加量为0.15wt％；脱模剂为蜡。
S25、将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
S26、对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
在过筛的过程中，使用60～350目的筛网过筛。
S27、将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；
其中，成型材料为磁环，使用于或等于300MPa的压力压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；
S28、将成型材料热处理，得到软磁合金材料。
在成型材料热处理的过程中，热处理的温度为180℃，热处理的时间为1.5小时。
实施例三：
本实施例提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S31、将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
其中，复合金属材料的各组成成分的占比为铁84wt％、硅5.5％、铝3.5wt％、铬2.0wt％、磷0.5wt％、钼2.0wt％B、铜0.5wt％、碳2.0wt％；复合金属材料的熔炼为将复合金属材料放入高温熔炼炉中进行熔炼，从而熔炼出金属溶液。
S32、将金属溶液击碎形成直径细小的液滴，并将液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
其中，在将金属溶液击碎形成液滴时，是使用雾化喷嘴来实现的，通过雾化喷嘴产生的高速气流将金属溶液击碎形成细小的液滴。
S33、将金属粉末在保护气氛下热处理；
其中，金属粉末在保护气氛下热处理的温度为250℃，热处理的时间为2小时，保护气氛为惰性气氛，例如氩气气氛、氦气气氛等。
S34、将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行充分混合，得到混合粉末；
其中，四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为2.5wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为1.0wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.8wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.2wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.5wt％；脱模剂的添加量为0.5wt％；脱模剂为蜡。
S35、将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
S36、对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
在过筛的过程中，使用60～350目的筛网过筛。
S37、将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到软磁合金材料；
其中，成型材料为磁环，使用于或等于300MPa的压力压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；
S38、将成型材料热处理，得到低成型压力合金材料。
在成型材料热处理的过程中，热处理的温度为180℃，热处理的时间为1.0小时。
实施例四：
本实施例提供一种软磁合金材料的制备方法，包括：
S41、将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
其中，复合金属材料的各组成成分的占比为铁94wt％、硅2.5％、铝0.5wt％、铬1.5wt％、磷0.5wt％、钼0.5wt％B、铜0.5wt％、碳1.5wt％；复合金属材料的熔炼为将复合金属材料放入高温熔炼炉中进行熔炼，从而熔炼出金属溶液。
S42、将金属溶液击碎形成直径细小的液滴，并将液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
其中，在将金属溶液击碎形成液滴时，是使用雾化喷嘴来实现的，通过雾化喷嘴产生的高速气流将金属溶液击碎形成细小的液滴。
S43、将金属粉末在保护气氛下热处理；
其中，金属粉末在保护气氛下热处理的温度为250℃，热处理的时间为2小时，保护气氛为惰性气氛，例如氩气气氛、氦气气氛等。
S44、将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行充分混合，得到混合粉末；
其中，四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为2.0wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为1.5wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.6wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.45wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.35wt％；脱模剂的添加量为0.25wt％；脱模剂为蜡。
S45、将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
S46、对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
在过筛的过程中，使用60～350目的筛网过筛。
S47、将软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；
其中，成型材料为磁环，使用于或等于300MPa的压力压制磁环的尺寸为外径(OD)*内径(ID)*厚度(TH)＝20.0mm*12.0mm*2.0mm；
S48、将成型材料热处理，得到软磁合金材料。
在成型材料热处理的过程中，热处理的温度为180℃，热处理的时间为1.5小时。
如表2所示，表2是本申请实施例一至实施例四制备的软磁合金材料的性能测试表，是根据实施例一至实施例四提供的软磁合金材料的制备方法，对各个实施例制备出的软磁合金材料进行性能评估，其中对磁环绕线匝数＝20Ts，采用WK3260B测试仪测试磁环样品的起始磁导率μi(1V/1MHz)和叠加电流下的电感值；用CH-333测试仪测试磁环绝缘电阻；用IWATSU-SY-8218型磁滞回线仪测试磁环的功耗(100mT&100KHz)。
Figure BDA0002516227960000121
表2
根据表1及表2测试出的数据分析，本申请的实施例和现有技术的对比例分别得到的软磁材料，本申请实施例得到的软磁材料下降30％电感量的电流值、绝缘电阻高于现有技术对比例得到的软磁材料，而成型压力、功耗方面则低于现有技术对比例得到的软磁材料，因此本申请提供的软磁合金材料的制备方法，在生产过程中不仅降低了材料的成型压力，且提升了软磁合金材料的性能，相较于现有技术中的1500MPa的成型压力，本申请300MPa的成型压力是对现有技术做出的极大改善，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，且由于成型压力的降低，降低了金属粉末颗粒间的磁滞损耗。
本申请还提供一种软磁合金材料，软磁合金材料由软磁合金粉末组成，软磁合金粉末包括：由金属材料及四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂组成的混合粉末，混合粉末经过加工后形成软磁合金粉末；其中，上述金属材料包括：铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳。
其中，上述金属材料中铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的占比为：铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％；另外，所述四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％。
上述软磁合金材料，是在300MPa的成型压力下成型的，相较于现有技术中的1500MPa的成型压力下成型，是对现有技术做出的极大改善，因此通过降低成型压力降低了成型时压力过大而使得金属粉末颗粒表面绝缘层被破坏的几率，且由于成型压力的降低，降低了金属粉末颗粒间的磁滞损耗。
尽管已经相对于多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种软磁合金材料的制备方法，其特征在于，包括：
将组成成分为铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳的复合金属材料熔炼为金属溶液；
将所述金属溶液击碎形成液滴，并将所述液滴快速冷却，以形成球形或类球形、且直径为3-35nm的金属粉末；
将所述金属粉末在保护气氛下热处理；
将经过热处理的金属粉末与四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂进行混合，得到混合粉末；
将混合粉末在100℃下进行熔炼混合；
对经过熔炼混合的混合粉末进行冷却、破碎及过筛，得到软磁合金粉末；
将过软磁合金粉末在小于或等于300MPa的压力下成型，得到成型材料；
将成型材料热处理，得到软磁合金材料。
2.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述金属材料中各组成成分的占比为：
铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％。
3.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；
所述联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；
所述咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％。
4.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述金属粉末在保护氛围下热处理的温度为250～350℃；
所述金属粉末在保护氛围下热处理的时间为2～3小时。
5.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述成型材料热处理的温度为180℃；
所述成型材料热处理的时间为1～1.5小时。
6.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述脱模剂为蜡。
7.根据权利要求1所述的软磁合金材料的制备方法，其特征在于，
所述保护气氛为惰性气体气氛。
8.根据权利要求1所述的软磁复合材料的制备方法，其特征在于，
所述过筛的过程中，使用的筛网为60～325目的筛网。
9.一种软磁合金材料，其特征在于，所述软磁合金材料由软磁合金粉末组成，所述软磁合金粉末包括：
由金属材料及四甲基联苯结晶型环氧树脂、联苯型酚醛环氧树脂、咪唑类催化剂、甲基型有机硅粉、溴化环氧树脂及脱模剂组成的混合粉末，所述混合粉末经过加工后形成软磁合金粉末；
其中，所述金属材料包括：铁、硅、铝、铬、磷、钼、铜、碳。
10.一种软磁合金材料，其特征在于：
所述金属材料中各组成成分的占比为：
铁80～95wt％、硅2.0～5.5wt％、铝1.5～4.5wt％、铬0.35～2.0wt％、磷0.5～2.0wt％、钼0.5～2.0wt％B、铜0.05～0.5wt％、碳0.05～0.5wt％；
所述四甲基联苯结晶型环氧树脂的添加量为1wt％～3.5wt％；
所述联苯型酚醛环氧树脂的添加量为0.5wt％～2wt％；
所述咪唑类催化剂的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述甲基型有机硅粉的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述溴化环氧树脂的添加量为0.1wt％～1wt％；
所述脱模剂的添加量为0.1wt％～1wt％。
CN202010477288.7A 2020-05-29 2020-05-29 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料 Active CN111640567B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010477288.7A CN111640567B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010477288.7A CN111640567B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111640567A true CN111640567A (zh) 2020-09-08
CN111640567B CN111640567B (zh) 2022-02-11

Family

ID=72328507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010477288.7A Active CN111640567B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111640567B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112233870A (zh) * 2020-10-26 2021-01-15 江苏智仁景行新材料研究院有限公司 一种纳米级铁硅铝软磁合金粉末及其制备方法
CN113192716A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 深圳顺络电子股份有限公司 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040034161A1 (en) * 1999-04-26 2004-02-19 Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
JP2009302420A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Tamura Seisakusho Co Ltd 圧粉磁心及びその製造方法
US20100237978A1 (en) * 2006-07-12 2010-09-23 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Method for the production of powder composite cores and powder composite core
CN103943296A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 Tdk株式会社 软磁性体组合物及其制造方法、磁芯、以及线圈型电子部件
CN104487475A (zh) * 2012-07-31 2015-04-01 旭化成电子材料株式会社 环氧树脂组合物、环氧树脂和固化物
US20170117081A1 (en) * 2014-03-17 2017-04-27 Nec Tokin Corporation Soft magnetic molded body, magnetic core, and magnetic sheet
US20170271062A1 (en) * 2014-12-04 2017-09-21 Nitto Denko Corporation Soft magnetic resin composition and soft magnetic film
CN107424713A (zh) * 2017-04-28 2017-12-01 中南大学 一种软磁复合粉末及其应用
CN108777229A (zh) * 2018-05-25 2018-11-09 郭跃 一种高频软磁铁硅铝磁粉芯的制备方法
WO2019106813A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 日立化成株式会社 コンパウンド及びタブレット
CN110494493A (zh) * 2017-04-19 2019-11-22 味之素株式会社 树脂组合物
CN110997184A (zh) * 2017-09-04 2020-04-10 同和电子科技有限公司 软磁性粉末、Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法、软磁性材料、以及压粉磁芯的制造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040034161A1 (en) * 1999-04-26 2004-02-19 Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
US20100237978A1 (en) * 2006-07-12 2010-09-23 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Method for the production of powder composite cores and powder composite core
JP2009302420A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Tamura Seisakusho Co Ltd 圧粉磁心及びその製造方法
CN104487475A (zh) * 2012-07-31 2015-04-01 旭化成电子材料株式会社 环氧树脂组合物、环氧树脂和固化物
CN103943296A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 Tdk株式会社 软磁性体组合物及其制造方法、磁芯、以及线圈型电子部件
US20170117081A1 (en) * 2014-03-17 2017-04-27 Nec Tokin Corporation Soft magnetic molded body, magnetic core, and magnetic sheet
US20170271062A1 (en) * 2014-12-04 2017-09-21 Nitto Denko Corporation Soft magnetic resin composition and soft magnetic film
CN110494493A (zh) * 2017-04-19 2019-11-22 味之素株式会社 树脂组合物
CN107424713A (zh) * 2017-04-28 2017-12-01 中南大学 一种软磁复合粉末及其应用
CN110997184A (zh) * 2017-09-04 2020-04-10 同和电子科技有限公司 软磁性粉末、Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法、软磁性材料、以及压粉磁芯的制造方法
WO2019106813A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 日立化成株式会社 コンパウンド及びタブレット
CN108777229A (zh) * 2018-05-25 2018-11-09 郭跃 一种高频软磁铁硅铝磁粉芯的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112233870A (zh) * 2020-10-26 2021-01-15 江苏智仁景行新材料研究院有限公司 一种纳米级铁硅铝软磁合金粉末及其制备方法
CN113192716A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 深圳顺络电子股份有限公司 软磁合金材料及软磁合金材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111640567B (zh) 2022-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107578877B (zh) 一种磁导率μ＝90的铁基纳米晶磁粉芯及其制备方法
CN111640567B (zh) 一种软磁合金材料的制备方法及软磁合金材料
US10121586B2 (en) Method for manufacturing Fe-based amorphous metal powder and method for manufacturing amorphous soft magnetic cores using same
JP5617173B2 (ja) 扁平状軟磁性粉末の製造方法および電磁波吸収体
CN109273185B (zh) 一种用铁基纳米晶合金粉末制备磁粉芯的方法
JP2019179919A (ja) 圧粉磁心の製造方法
CN111451515B (zh) 一种低功耗软磁合金材料及其制备方法、电子器件
JP2001196216A (ja) 圧粉磁芯
CN108461270B (zh) 一种低损耗非晶磁粉芯的制备方法
JP2010272608A (ja) 扁平状軟磁性粉末および磁性体
CN113380483B (zh) 一种复合软磁材料及其制备方法
JP2013155414A (ja) 圧粉磁心用混合粉末
CN113223845B (zh) 一种软磁合金粉末的绝缘包覆方法
CN113838658A (zh) 一种铁硅磁粉芯的制备方法
KR20190076922A (ko) 고주파에서 이용하는 편평분말 및 자성시트
CN113025927A (zh) 铁基非晶复合材料及其制备方法和应用
CN113299451A (zh) 一种FeNi纳米粒子/环氧树脂复合包覆的铁硅磁粉芯及其制备方法
CN107967976B (zh) 非晶磁粉芯前驱体颗粒、非晶磁粉芯及其制备方法
CN111068992A (zh) 粉末包覆方法及成品粉末、成品磁粉芯制备方法
JP2007112671A (ja) 高周波用磁性材料
CN116013678B (zh) 一种低损耗的铁硅磁粉芯材料的制备方法
CN103811143A (zh) 磁导率为60的铁基非晶磁粉芯及其制备方法
JP4586399B2 (ja) 軟磁性材料、圧粉磁心、および軟磁性材料の製造方法
CN116206840B (zh) 一种低损耗铁镍钼磁粉芯及其制备方法
TWI824977B (zh) 鐵基非晶磁粉芯及其製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221228

Address after: No. 301, Rong Le Dong Road, Songjiang District, Shanghai

Patentee after: Shunluo (Shanghai) Electronics Co.,Ltd.

Address before: 518110 Guanlan Industrial Park, DAFUYUAN Industrial Park, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN SUNLORD ELECTRONICS Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right