CN112289534A - 一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法和用途。所述磁粉芯包括铁硅铝粉料、第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为金属氧化物,所述第二包覆层为树脂类物质。本发明中对所述磁粉芯进行绝缘包覆,且以两层包覆的形式呈现,可以有效的减少由所述磁粉芯制成的器件的涡流损耗,增加器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于磁性材料领域,涉及一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法和用途。
背景技术
随着经济发展,生活水平的提高,人们对电子类消费品的需求越来越多,且对产品质量要求越来越高,这就使作为电子产品重要部件的金属磁粉芯面临巨大市场空间及技术挑战。金属磁粉芯拥有较高的饱和磁场强度及软包和特性,可以缩小磁芯器件的体积,但是其电阻率偏高,在高频电路下使用时,能力损耗较高,器件易发热。
铁硅铝材料拥有较好的电磁特性,饱和水平可达到1T,且材料不含贵金属,可以大规模批量推广使用。但与铁氧体比,其拥有较低的电阻率,所以在交流、特别是高频交流电磁场下使用时会产生较大涡流,引起能量损失及器件温升过高等问题。
CN1622236A公开了一种软磁铁硅铝磁粉芯的制造方法,采用氧化铜粉和磷酸胶来对铁硅铝磁粉芯,所述制备方法包括:磁粉粒度配化-磁粉表面处理-磁粉、绝缘剂、粘接剂、脱模剂混合均匀-模压成型-固化处理-磁性热处理-浸润处理-表面涂层。采用这种全无机粘结剂虽然有一定的绝缘粘结效果,但是由于不能很好的促进磁粉的压制成型而影响磁性能。
CN104607644A公开了一种软磁合金粉芯的绝缘处理方法:先采用目标磁导率的绝缘材料对软磁合金粉体进行包覆,并压制成磁芯坯子;然后把磁芯坯子放入液体绝缘材料中浸泡,抽真空,并保持至少3分钟的时间,取出,烘干,退火处理。本发明在软磁合金金属粉末经过普通绝缘处理后,先压制成磁芯坯子,并对坯料做了进一步的浸泡绝缘,在不改变磁芯的磁导率的情况下,追加了绝缘材料,并修补了因压制导致的绝缘破裂。该文献所提供的绝缘包覆方法工序复杂,同时成本也非常高。
CN101599334公开了一种高电阻率高磁导率铁硅软磁材料的制备方法,传统破碎铁硅铝粉加入价格昂贵的1~10wt%Ni粉,用氨水调节正硅酸乙酯在铁硅铝粉末外层包覆一层SiO2绝缘膜。该文献提供的包覆物质1~10wt%Ni粉价格昂贵且制备过程复杂。
如何减少产品整体涡流水平,降低损耗,是目前亟待解决的一项技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种铁硅铝磁粉芯及其制备方法和用途。本发明中对所述磁粉芯进行绝缘包覆,且以两层包覆的形式呈现,可以有效的减少由所述磁粉芯制成的器件的涡流损耗,增加器件的使用寿命。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料、第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为金属氧化物,所述第二包覆层为树脂类物质。
本发明中,在铁硅铝粉料中进行两层绝缘包覆,可以有效的降低由所述磁粉芯制成的产品的涡流损耗。金属氧化物包覆层的作用为绝缘,树脂类物质进行第二层包覆的作用为绝缘和粘结作用。
优选地,所述铁硅铝粉料中掺杂有填充料。
本发明中,填充料的加入使得铁硅铝粉料的颗粒比较松散,有利于绝缘材料对粉体颗粒均匀包覆。
优选地,所述铁硅铝粉料中铁的原子百分比为84~86%,例如84%、84.5%、85%、85.5%或86%等。
优选地,所述铁硅铝粉料中硅的原子百分比为8.5~10.5%,8.5%、9%、9.5%、10%或10.5%等。
优选地,所述铁硅铝粉料中铝的原子百分比为4.5~6.5%,例如4.5%、5%、5.5%、6%或6.5%等。
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D10为6~10μm,例如6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等。
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D50为15~30μm,例如15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm或30μm等。
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D90为40~80μm,例如40μm、50μm、60μm、70μm或80μm等。
优选地,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化镁或氧化硅中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述第一包覆层的厚度为0.5~2μm,例如0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm或2μm等。
优选地,所述第二包覆层的厚度为0.5~2μm,例如0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm或2μm等。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将第一包覆层的原料与铁硅铝粉料混合,烧结,得到具有第一包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有第一包覆层的铁硅铝与第二包覆层的原料混合,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)对步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行成型处理,再烧结,得到所述铁硅铝磁粉芯。
本发明中,在铁硅铝粉料表面进行两层绝缘包覆,得到的磁粉芯具有较高的饱和磁场强度,且由所述制备方法制备得到的磁粉芯,可以有效地减少磁粉芯制成的产品的涡流损耗。
优选地,步骤(1)所述第一包覆层的原料包括磷酸铝水溶液、磷酸二氢铝水溶液或水玻璃溶液中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,以所述铁硅铝粉料为100%计,所述第一包覆层原料的加入量为0.2~2%,例如0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.2%、1.4%、1.5%、1.6%、1.8%或2%等。
本发明中,第一包覆层的原料的加入量超过2%会导致粉料结块严重;少于0.2%会导致绝缘包覆量不足,引起涡流增加。
优选地,所述磷酸二氢铝的水溶液中固含量为1~20%,例如1%、5%、10%、15%或20%等。
优选地,所述磷酸二氢铝的水溶液中pH值为2~5,例如2、3、4或5等。
优选地,步骤(1)所述铁硅铝粉料先与填充料进行混合。
优选地,所述填充料包括高岭土、滑石粉或云母粉中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,以所述铁硅铝粉料为100%计,所述填充料的掺入量为0.1~0.3%,例如0.1%、0.13%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.24%、0.25%、0.27%或0.3%等。
本发明中,填充料的掺入量过多会导致磁导率低、粉料流动度差、产品难以成型,过少则会绝缘效果差。
优选地,所述高岭土中氧化镁的含量为0.1~1%,例如0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%等。
优选地,所述混合的方法包括用混料机进行混合。
优选地,对所述混合后的铁硅铝粉料和填充料进行筛分。
优选地,所述筛分的粒度为对所述混合后的铁硅铝粉料和填充料使用100目振动筛筛粉。
优选地,步骤(1)所述烧结的温度为120~200℃,例如120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等。
优选地,所述烧结的时间为1~3h,例如1h、2h或3h等。
本发明中,步骤(1)烧结完成后,得到的第一包覆层为金属氧化物,可以起到在粉料颗粒表面绝缘的作用。
优选地,对所述烧结后得到的物质进行筛分。
因为烧结后粉料会有轻微结块,因此此处筛分目的是为了结块破碎。
优选地,步骤(2)所述混合的方法包括用混料机进行混合。
优选地,以具有第一包覆层的铁硅铝粉料为100%计,所述第二包覆层的原料的加入量为0.5~2.5%,例如0.5%、1%、1.5%、2%或2.5%等。
优选地,步骤(2)所述第二包覆层的原料包括有机硅树脂溶液、酚醛树脂溶液或环氧树脂溶液中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述有机硅树脂溶液为有机硅树脂的丙酮溶液。
优选地,所述有机硅树脂的丙酮溶液中有机硅的含量为0.3~2%,例如0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.2%、1.4%、1.5%、1.6%、1.8%或2%等。
有机硅的量超过2%会使得产品热处理时开裂、粉料流动性差,少于0.3%会使得绝缘效果及强度变差。
优选地,所述有机硅树脂的丙酮溶液中丙酮的含量为1~5%,例如1%、2%、3%、4%或5%等。
有机硅树脂溶液中用丙酮来作为溶剂的原因为丙酮作为溶剂效果好、并且丙酮溶液易干燥。
本发明中,有机硅树脂作为包覆剂可以起到更好的效果,原因为有机硅树脂耐高温、绝缘效果好。
优选地,步骤(2)得到所述铁硅铝磁粉芯前驱体前先进行干燥。
优选地,所述干燥的方式为自然晾干。
优选地,所述自然晾干的时间为5~24h,例如5h、10h、15h、20h或24h等。
优选地,步骤(3)所述成型处理前,将润滑剂加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行混合,筛分。
优选地,所述润滑剂包括硬质酸铝、硬质酸锌或硬质酸镁中的任意一种或至少两种的组合。
加入润滑剂可以起到成型时防止产品表面产生划痕的作用。
优选地,所述混合的方法包括使用锥形或V型混料机进行混合。
优选的,步骤(3)所述成型处理包括将所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行压制成型。
优选地,所述压制成型的压力为10~20t/cm2,例如10t/cm2、12t/cm2、15t/cm2、18t/cm2或20t/cm2等。
优选地,步骤(3)所述烧结的气氛为保护性气氛。
优选地,所述保护性气氛的气体包括氮气。
优选地,步骤(3)所述烧结的温度为600~800℃,例如600℃、650℃、700℃、750℃或800℃等。
优选地,步骤(3)所述烧结的时间为1~5h,例如1h、2h、3h、4h或5h等。
作为优选的技术方案,所述铁硅铝磁粉芯的制备方法包括以下步骤:
(1)将铁硅铝粉料先与掺入量为0.1~3%的高岭土使用混料机进行混合然后筛分,筛分后再将加入量为0.2~2%的磷酸二氢铝与筛分后的粉料继续使用混料机进行混合,混合后以120~200℃烧结1~3h,烧结后破碎过筛网,得到具有第一包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有第一包覆层的铁硅铝与有机硅含量为0.3~2%的有机硅树脂的丙酮溶液用混料机进行混合,然后自然晾干5~24小时,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)将润滑剂加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体用混料机进行混合,筛分,以12~20t/cm2的压力压制成型,再在氮气气氛下以600~800℃的烧结温度烧结1~5h,得到所述铁硅铝磁粉芯;
其中,所述润滑剂包括硬质酸铝、硬质酸锌或硬质酸镁中的任意一种或至少两种的组合。
第三方面,本发明还提供一种如第一方面所述的铁硅铝磁粉芯的用途,所述铁硅铝磁粉芯用作磁性材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所提供的铁硅铝磁粉芯,铁硅铝粉料表面进行了两层绝缘包覆,一层金属氧化物包覆,一层树脂类物质包覆,使得细小的铁硅铝颗粒之间相互绝缘,从而减少了由磁粉芯制得的产品整体的涡流水平,有效的降低了损耗;进一步地,本发明通过优选有机硅树脂作为第二包覆层并且调控各参数,其能够进一步降低损耗,使其损耗率最低可降至226mw/cc以下。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物,所述第二包覆层为二氧化硅;
其中,所述氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物包覆层的厚度为1μm,二氧化硅包覆层的厚度为1μm。
所述磁粉芯的制备方法如下:
(1)将铁硅铝粉料先与掺入量为0.2%的高岭土在混料机上进行混合,混合后100目筛分,得到掺有高岭土的铁硅铝粉料,再加入固含量为1%的pH值为4的磷酸二氢铝水溶液与筛分后的粉料继续用混料机进行混合,其中,所述磷酸二氢铝水溶液的加入量为1%,混合后以120℃的烧结温度烧结3h,烧结后破碎过80目筛网,得到具有氧化铝、氧化镁和氧化硅包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有氧化铝、氧化镁和氧化硅包覆层的铁硅铝与有机硅含量为1%的有机硅树脂的丙酮溶液用混料机进行混合,其中,有机硅树脂的丙酮溶液的加入量为1.5%,丙酮的含量为3%,自然晾干10h,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)将硬质酸铝加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体用锥形混料机进行混合,筛分过80目筛网,以15t/cm2的压力压制成型,再在氮气气氛下以700℃的烧结温度烧结3h,得到所述铁硅铝磁粉芯。
将制备得到的铁硅铝磁粉芯进行电磁性能测试。
实施例2
本实施例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为氧化铝和氧化硅的混合物,所述第二包覆层为二氧化硅;
其中,所述氧化铝和氧化硅的混合物包覆层的厚度为1.5μm,二氧化硅包覆层的厚度为1.3μm。
所述磁粉芯的制备方法如下:
(1)将铁硅铝粉料先与掺入量为0.15%的云母粉在混料机中进行混合,混合后100目筛分,得到掺有云母粉的铁硅铝粉料,再加入固含量为20%的pH值为5的磷酸二氢铝水溶液与筛分后的粉料继续用混料机进行混合,其中,所述磷酸二氢铝水溶液的加入量为0.2%,混合后以200℃的烧结温度烧结1h,烧结后破碎过80目筛网,得到具有氧化铝和氧化硅的混合物的包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有氧化铝和氧化硅的混合物的包覆层的铁硅铝与有机硅含量为2%的有机硅树脂的丙酮溶液在混料机中进行混合,其中,有机硅树脂的丙酮溶液的加入量为0.5%,丙酮的含量为5%,自然晾干24h,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)将硬质酸铝加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体用V型混料机进行混合,筛分过80目筛网,以18t/cm2的压力压制成型,再在氮气气氛下以800℃的烧结温度烧结2h,得到所述铁硅铝磁粉芯。
将制备得到的铁硅铝磁粉芯进行电磁性能测试。
实施例3
本实施例与实施例1的区别为步骤(1)中磷酸二氢铝水溶液的加入量为2%,步骤(2)中有机硅树脂的丙酮溶液的加入量为2.5%。
实施例4
本实施例中步骤(1)的填充料为滑石粉,第一包覆层的原料为磷酸铝水溶液,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例5
本实施例与实施例1的区别为制备方法中高岭土的掺入量为0.05%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例6
本实施例与实施例1的区别为制备方法中高岭土的掺入量为3.5%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例7
本实施例与实施例1的区别为制备方法中磷酸二氢铝水溶液的加入量为0.1%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例8
本实施例与实施例1的区别为制备方法中磷酸二氢铝水溶液的加入量为2.1%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例9
本实施例与实施例1的区别为制备方法中有机硅树脂丙酮溶液中有机硅的含量为0.25%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例10
本实施例与实施例1的区别为制备方法中有机硅树脂丙酮溶液中有机硅的含量为2.2%,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例11
本实施例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物,所述第二包覆层为碳;
其中,所述氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物包覆层的厚度为1μm,碳包覆层的厚度为1μm。
本实施例中制备方法中将有机硅树脂替换为酚醛树脂,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例12
本实施例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物,所述第二包覆层为碳;
其中,所述氧化铝、氧化镁和氧化硅的混合物包覆层的厚度为1μm,碳包覆层的厚度为1μm。
本实施例中制备方法中将有机硅树脂替换为环氧树脂,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例1
本对比例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及包覆层,所述包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述包覆层为氧化铝;
其中,氧化铝包覆层的厚度为1μm。
本对比例与实施例1的区别为仅进行磷酸二氢铝的包覆,不进行有机硅树脂的包覆,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例2
本对比例提供一种铁硅铝磁粉芯,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料以及包覆层,所述包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述包覆层为二氧化硅;
其中,二氧化硅覆层的厚度为1μm。
本对比例与实施例1的区别为仅进行有机硅树脂的包覆,不进行磷酸二氢铝的包覆,其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
测试标准:将实施例1-12与对比例1-2所制备的铁硅铝磁粉芯制作成环形产品,O.D:27mm,I.D:14.5mm,HT:11.2mm。
表1为实施例1-11与对比例1-2所制备的铁硅铝环形磁粉芯O.D:27mm,I.D:14.5mm,HT:11.2mm的电磁特性。
表1
从实施例1-12与对比例1-2的数据结果可知,采用两次包覆,可以有效降低损耗。
从实施例1与实施例5的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中高岭土掺入量过少时,其粉体表面绝缘效果差,导致损耗偏高。
从实施例1与实施例6的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中高岭土掺入量过多时,其由于非磁性物质过多,导致损耗偏高,且粉料流动度较差。
从实施例1与实施例7的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中磷酸二氢铝加入量过少时,导致损耗增大。
从实施例1与实施例8的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中磷酸二氢铝加入量过多时,粉料结块严重,导致损耗偏大。
从实施例1与实施例9的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中有机硅树脂中有机硅的量过少时,绝缘包覆量过少,导致损耗偏高。
从实施例1与实施例10的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中有机硅树脂中有机硅的量过多时,其损耗产品开裂,导致损耗偏高。
从实施例1与实施例11的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯中有机硅树脂改为酚醛树脂时,由于酚醛树脂高温热处理后分解,导致绝缘效果差,引起损耗偏高。
从实施例1与实施例11-12的数据结果可知,有机硅树脂对铁硅铝磁粉芯进行第二层包覆可以得到更好的效果,酚醛树脂与环氧树脂进行包覆时,高温热处理后分解,绝缘效果下降,导致损耗上升。
从实施例1与对比例1的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯进行单层磷酸二氢铝包覆损耗较大,原因为单层包覆时绝缘厚度不够,而且第一层为无机包覆层,较脆,成型时易破坏绝缘层。
从实施例1与对比例2的数据结果可知,铁硅铝磁粉芯进行单层有机硅树脂包覆损耗较大,原因为单纯有机硅树脂包覆时,有机硅树脂较软,粘性大,导致包覆时粉料团聚等,降低绝缘效果,引起损耗偏高。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铁硅铝磁粉芯,其特征在于,所述磁粉芯包括铁硅铝粉料、第一包覆层和第二包覆层,所述第一包覆层包覆于所述铁硅铝粉料表面,所述第二包覆层包覆于所述第一包覆层表面,所述第一包覆层为金属氧化物,所述第二包覆层为树脂类物质。
2.根据权利要求1所述的铁硅铝磁粉芯,其特征在于,所述铁硅铝粉料中掺杂有填充料;
优选地,所述铁硅铝粉料中铁的原子百分比为84~86%;
优选地,所述铁硅铝粉料中硅的原子百分比为8.5~10.5%;
优选地,所述铁硅铝粉料中铝的原子百分比为4.5~6.5%;
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D10为6~10μm;
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D50为15~30μm;
优选地,所述铁硅铝粉料的粒度D90为40~80μm;
优选地,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化镁或氧化硅中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述第一包覆层的厚度为0.5~2μm;
优选地,所述第二包覆层的厚度为0.5~2μm。
3.根据权利要求1或2所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将第一包覆层的原料与铁硅铝粉料混合,烧结,得到具有第一包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有第一包覆层的铁硅铝与第二包覆层的原料混合,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)对步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行成型处理,再烧结,得到所述铁硅铝磁粉芯。
4.根据权利要求3所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述第一包覆层的原料包括磷酸铝的水溶液、磷酸二氢铝的水溶液或水玻璃溶液中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,以所述铁硅铝粉料为100%计,所述第一包覆层原料的加入量为0.2~2%;
优选地,所述磷酸二氢铝的水溶液中固含量为1~20%;
优选地,所述磷酸二氢铝的水溶液中pH值为2~5。
5.根据权利要求3或4所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述铁硅铝粉料先与填充料进行混合;
优选地,所述填充料包括高岭土、滑石粉或云母粉中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,以所述铁硅铝粉料为100%计,所述填充料的掺入量为0.1~0.3%;
优选地,以所述高岭土为100%计,所述高岭土中氧化镁的含量为0.1~1%;
优选地,所述混合的方法包括用混料机进行混合;
优选地,对所述混合后的铁硅铝粉料和填充料进行筛分。
6.根据权利要求3-5任一项所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述烧结的温度为120~200℃;
优选地,所述烧结的时间为1~3h;
优选地,对所述烧结后得到的物质进行筛分。
7.根据权利要求3-6任一项所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合的方法包括用混料机进行混合;
优选地,以具有第一包覆层的铁硅铝粉料为100%计,所述第二包覆层的原料的加入量为0.5~2.5%;
优选地,步骤(2)所述第二包覆层的原料包括有机硅树脂溶液、酚醛树脂溶液或环氧树脂溶液中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述有机硅树脂溶液为有机硅树脂的丙酮溶液;
优选地,所述有机硅树脂的丙酮溶液中有机硅的含量为0.3~2%;
优选地,所述有机硅树脂的丙酮溶液中丙酮的含量为1~5%;
优选地,步骤(2)得到所述铁硅铝磁粉芯前驱体前先进行干燥;
优选地,所述干燥的方式为自然晾干;
优选地,所述自然晾干的时间为5~24h。
8.根据权利要求3-7任一项所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述成型处理前,将润滑剂加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行混合,筛分;
优选地,所述润滑剂包括硬质酸铝、硬质酸锌或硬质酸镁中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述混合的方法包括使用锥形或V型混料机进行混合;
优选的,步骤(3)所述成型处理包括将所述铁硅铝磁粉芯前驱体进行压制成型;
优选地,所述压制成型的压力为10~20t/cm2;
优选地,步骤(3)所述烧结的气氛为保护性气氛;
优选地,所述保护性气氛的气体包括氮气;
优选地,步骤(3)所述烧结的温度为600~800℃;
优选地,步骤(3)所述烧结的时间为1~5h。
9.根据权利要求3-8任一项所述的铁硅铝磁粉芯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将铁硅铝粉料先与掺入量为0.1~3%的高岭土使用混料机进行混合然后筛分,筛分后再将加入量为0.2~2%的磷酸二氢铝与筛分后的粉料继续使用混料机进行混合,混合后以120~200℃烧结1~3h,烧结后破碎过筛网,得到具有第一包覆层的铁硅铝;
(2)将步骤(1)所述具有第一包覆层的铁硅铝与有机硅含量为0.3~2%的有机硅树脂的丙酮溶液用混料机进行混合,然后自然晾干5~24小时,得到铁硅铝磁粉芯前驱体;
(3)将润滑剂加入步骤(2)所述铁硅铝磁粉芯前驱体用混料机进行混合,筛分,以12~20t/cm2的压力压制成型,再在氮气气氛下以600~800℃的烧结温度烧结1~5h,得到所述铁硅铝磁粉芯;
其中,所述润滑剂包括硬质酸铝、硬质酸锌或硬质酸镁中的任意一种或至少两种的组合。
10.一种如权利要求1或2所述的铁硅铝磁粉芯的用途,其特征在于,所述铁硅铝磁粉芯用作磁性材料。
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