CN116153604A - 一种软磁材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软磁材料,其特征在于,该软磁材料包括磁粉芯,所述的磁粉芯包括合金粉体、包覆在合金粉体外层的无机包覆层以及包覆在无机包覆层外层的有机包覆层,其中,合金粉体、无机包覆层、有机包覆层的质量添加量满足1000:3~20:1~15;所述合金粉体的质量百分比组成为Cu:0.2~10wt%,Ni:30~90wt%;余为Fe和不可避免的杂质。在包覆粉芯中添加铜、磷等合金元素可以有效提升电阻率,降低磁粉芯的损耗,提升粉芯的磁性能。
Description
技术领域
本发明属于磁性材料技术领域,具体涉及一种软磁材料及制备方法。
背景技术
铁镍软磁材料也就是坡莫合金,一般镍含量在30~90%范围内,是应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态。对于致密软磁材料而言,常见的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85的初始磁导率可达十万(105)以上,适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。
铁镍软磁材料由于含有大量的合金元素镍,室温的组织为面心立方的奥氏体,导致零件加工困难。而粉末冶金作为少无切削工艺,不仅在机械结构零件方面有着广泛的应用,而且还可用于软磁零件的制备。采用粉末冶金工艺,能减少加工工序,节省原料,直接制出接近最终形状的中小型磁体。烧结软磁材料制备的零件,可通过粉末压制实现零件的近终成型,大大减少了原料的浪费、降低了后续加工工序带来的产品性能波动、且大大缩短了零件的生产周期。
烧结铁镍合金一般采用铁镍合金粉体直接进行压制。零件的磁性能与产品的密度关系密切,要提高零件的磁性能,就要提高零件的密度。对于合金含量高的粉体,这需要进行高温烧结,但是高温烧结又会导致零件发生变形,晶粒粗大,难以保证零件的尺寸精度和磁性能。此外,烧结态铁镍软磁材料,由于是导电的块体材料,损耗较大,难以应用于高频的场合。
对于需要高频应用的场合,一般将金属块体粉化,在粉体表面包覆绝缘层,压制为块体。该粉芯既保留了金属软磁和铁氧体软磁的一些优良特性,同时又最大限度的克服了二者的一些缺陷。在目前广泛使用的软磁材料中,是综合性能最好的一种软磁材料。包覆铁镍磁粉芯具有较高的磁导率和较低的损耗,广泛应用于高频领域。但是,频率越高,损耗越高,随着频率的提高,包覆铁镍磁粉芯由于损耗较高也难以满足使用要求。仅从包覆绝缘工艺优化很难保证磁导率的提升和损耗的进一步下降,需要对铁镍粉体材料成分进行优化才能满足磁性能的要求。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种高磁导率、低损耗、高直流叠加的软磁材料。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种软磁材料的制备方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为:一种软磁材料,其特征在于,该软磁材料包括磁粉芯,所述的磁粉芯包括合金粉体、包覆在合金粉体外层的无机包覆层以及包覆在无机包覆层外层的有机包覆层,其中,合金粉体、无机包覆层、有机包覆层的质量添加量满足1000:3~20:1~15;所述合金粉体的质量百分比组成为Cu:0.2~10wt%,Ni:30~90wt%;余为Fe和不可避免的杂质。
作为优选,所述合金粉体还包括P:0.1~1.5wt%。添加P可以进一步提升铁镍合金粉体的电阻率,从而有助于降低磁滞损耗。
作为优选,所述合金粉体还包括Mo:0.1~6wt%、Cr:0.1~4wt%中的至少一种。
作为优选,所述的无机包覆层选自磷酸、铬酸、MgO、Al2O3、Fe2O3、Bi2O3、MnO2、ZnO、V2O5、有机高分子聚合物、磷酸二氢盐、硅酸盐、硼酸盐、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体中的一种;所述的有机包覆层选自环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯聚合物、聚丙烯、PBT、PPS、尼龙中的一种。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为:一种软磁材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,包括合金粉体、无机包覆剂、有机包覆剂以及溶剂,其中,溶剂为无水乙醇、碳酸二甲酯、丙醇、蒸馏水、乙酸甲酯中的至少一种;
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,合金粉体、溶剂的质量添加量满足1000:10~200;
3)退火:将混合物料在非氧化性气氛下退火,退火温度500~1000℃,得到磁芯粉末;
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、溶剂混合,合金粉体、溶剂的质量添加量满足1000:5~50;
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉末混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:4~10;
6)压制成型:压力700~2200MPa,得到生坯;
7)热处理:将生坯在300℃~900℃热处理5~240min,得到磁粉芯,热处理气氛为非氧化性气氛;
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度100~250℃,时间5~300min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种,溶剂选自无水乙醇、碳酸二甲酯、丙醇中的一种;溶质与溶剂的体积比满足1~10:1。
作为优选,所述步骤1)中,合金粉体的d50小于40μm,d90小于110μm,d99小于160μm。
作为优选,所述步骤3)、步骤6)中,非氧化性气氛为氢气或氮气或氩气或真空或氮氢混合气或氩氢混合气。
作为优选,所述步骤4)中,所述润滑剂粉末选自硬脂酸盐、聚酰胺蜡、聚丙烯酰胺蜡中的至少一种。
作为优选,所述步骤5)中,所得的生坯密度大于6.0g/cm3。
作为优选,所述步骤2)、步骤3)的数量为两次。
与现有技术相比,本发明的优点在于:(1)在磁粉芯中添加铜合金元素可以有效提升电阻率,降低磁粉芯的损耗,提升粉芯的磁性能;(2)包覆工艺简单,制造周期短。
附图说明
图1为对比例Fe-50%Ni粉体的金相。
图2为实施例1中Fe-48%Ni-2%Cu粉体的颗粒形貌。
图3为实施例1中Fe-48%Ni-2%Cu粉体的金相。
图4为实施例1中Fe-48%Ni-2%Cu粉体的包覆后颗粒截面图。
图5为实施例1中Fe-49%Ni-2%Cu粉体的包覆后颗粒表面图。
图6为实施例1中Fe-48%Ni-2%Cu粉体的包覆后颗粒表面放大图。
图7为实施例1中Fe-48%Ni-2%Cu粉体的能谱。
图8为实施例2中Fe-48%Ni-2%Cu-0.4%P粉体的金相(500倍)。
图9为实施例2中Fe-48%Ni-2%Cu-0.4%P粉体的金相(1000倍)。
图10为实施例4中Fe-45%Ni-5%Cu粉体的金相。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1Fe-48%Ni-2%Cu软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量48%,铜含量2%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为33微米,d99为70微米。粉体照片见图2和图3,可以看出,颗粒的球形度较好,其能谱(如图7所示)可以看出,铜与铁镍基体完全合金化。对比例Fe-50%Ni的粉体金相见图1。从图1和图3比较可以看出,铜作为合金元素加入,可以减少Fe-50%Ni中Ni3Fe的析出,改善包覆后的磁性能。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、乙酸甲酯、无水乙醇。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化剂:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在蒸馏水中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:5:49。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度600℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、乙酸甲酯的质量添加量满足1000:5:30。从包覆后颗粒的截面(图4)可以看出,合金粉末外表面有一层绝缘物质。从包覆后颗粒的截面(图4)可以看出,大部分颗粒外表面有一层绝缘物质。图5和图6可以看出,该层物质与合金基体结合紧密。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:8;
6)压制成型:压力1600MPa,得到生坯,生坯密度6.5g/cm3。
7)热处理:将生坯在620℃热处理60min,得到磁粉芯,热处理气氛为纯氮气气氛;
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度150℃,时间50min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自无水乙醇;溶质与溶剂的体积比满足1:1。
实施例2Fe-48%Ni-2%Cu-0.4%P软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合合金粉体:合金中镍含量48%,铜含量2%,磷含量0.4%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为31微米,d99为65μm。其中磷以Fe3P作为磷源,铜以电解铜作为铜源。雾化后粉体照片见图4和图5,可以看出,铜和磷与铁镍基体完全合金化。与对比例图1相比,颗粒内部晶粒细小,在晶界处很少有析出物。从图1与图8和图9比较可以看出,铜和磷作为合金元素加入,可以减少Fe-50%Ni中Ni3Fe的析出,将改善包覆后的磁性能。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:无水乙醇、乙酸甲酯、碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:硬脂酸锌。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、无水乙醇的质量添加量满足1000:6:55。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度600℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、乙酸甲酯的质量添加量满足1000:8:40。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:5;
6)压制成型:压力1500MPa,得到生坯,生坯密度6.55g/cm3。
7)热处理:将生坯在710℃热处理90分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度140℃,时间200min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足2:1。
实施例3Fe-46%Ni-2%Cu-0.8%P软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量46%,铜含量2%,磷含量0.8%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为33微米,d99为76μm。
无机包覆剂:磷酸二氢镁。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、乙酸甲酯、无水乙醇。
润滑剂粉体:硬脂酸锌。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在蒸馏水中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:3:20。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度600℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、乙酸甲酯的质量添加量满足1000:7:45。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:9;
6)压制成型:压力1800MPa,得到生坯,生坯密度6.66g/cm3。
7)热处理:将生坯在730℃热处理90min,得到磁粉芯,热处理气氛为纯氮气气氛;
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度170℃,时间100min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自无水乙醇;溶质与溶剂的体积比满足2:1。
实施例4Fe-47%Ni-5%Cu软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量47%,铜含量5%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为30微米,d99为72μm。其中铜以电解铜作为铜源。雾化后粉体照片见图6,可以看出,铜与铁镍基体完全合金化。与对比例图1相比,颗粒内部晶粒细小,在晶界处很少有析出物。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、乙酸甲酯、碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:9:100。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度650℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、乙酸甲酯的质量添加量满足1000:7:49。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:10;
6)压制成型:压力1400MPa,得到生坯,生坯密度6.43g/cm3。
7)热处理:将生坯在700℃热处理90分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度165℃,时间50min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足3:1。
实施例5Fe-46%Ni-5%Cu-0.3%P软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量46%,铜含量5%,磷含量0.3%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为29微米,d99为70μm。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、无水乙醇、碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:7:32。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度650℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、无水乙醇的质量添加量满足1000:2:16。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:10;
6)压制成型:压力1350MPa,得到生坯,生坯密度6.46g/cm3。
7)热处理:将生坯在650℃热处理90分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度165℃,时间50min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足3:1。
实施例6Fe-45%Ni-5%Cu-0.8%P软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量45%,铜含量5%,磷含量0.8%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为26微米,d99为68μm。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、无水乙醇和碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:5:63。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度650℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、无水乙醇的质量添加量满足1000:4:32。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:10;
6)压制成型:压力1650MPa,得到生坯,生坯密度6.40g/cm3。
7)热处理:将生坯在750℃热处理90分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度170℃,时间60min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足1:1。
实施例7Fe-78%Ni-4%Cu-0.45%P软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量78%,铜含量4%,磷含量0.45%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为27微米,d99为75μm。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、乙酸甲酯和碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:8:122。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度650℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、无水乙醇的质量添加量满足1000:2:18。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:10;
6)压制成型:压力1600MPa,得到生坯,生坯密度6.36g/cm3。
7)热处理:将生坯在730℃热处理90分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度165℃,时间50min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足3:1。
实施例8Fe-35%Ni-10%Cu软磁材料,制备步骤如下:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,原料如下:
a、合金粉体:合金中镍含量35%,铜含量10%,余为铁。该合金粉体为真空气雾化,d50为27微米,d99为75μm。
无机包覆剂:磷酸二氢铝。
有机包覆剂:硅树脂。
溶剂:蒸馏水、乙酸甲酯和碳酸二甲酯。
润滑剂粉体:聚酰胺蜡。
强化部分:环氧树脂。
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,其中,合金粉体、无机包覆层、蒸馏水的质量添加量满足1000:7:84。
3)退火:将混合物料在纯氮气气氛下退火,退火温度650℃,得到磁芯粉末,过200目的筛网。
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、乙酸甲酯混合,合金粉体、有机包覆剂、无水乙醇的质量添加量满足1000:6:36。
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉体混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:4;
6)压制成型:压力1600MPa,得到生坯,生坯密度6.78g/cm3。
7)热处理:将生坯在710℃热处理60分钟,成为磁粉芯。热处理气氛为纯氮气,热处理炉可以为连续网带炉。
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度160℃,时间90min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂,溶剂选自碳酸二甲酯;溶质与溶剂的体积比满足1:1。
对比例为Fe-50wt%Ni烧结软磁材料。
对实施例、对比例进行电感L、损耗以及磁导率的检测,检测结果见表1。
表1本发明实施例、对比例的性能
编号 | 电感L/@20kHz/1V | 损耗/20kHz/1V@I=60A | 磁导率/@50kHz/1000Gs |
实施例1 | 166 | 490 | 25.30 |
实施例2 | 153 | 360 | 24.63 |
实施例3 | 148 | 290 | 24.31 |
实施例4 | 163 | 478 | 25.20 |
实施例5 | 156 | 408 | 24.96 |
实施例6 | 147 | 353 | 24.37 |
实施例7 | 170 | 267 | 27.38 |
实施例8 | 156 | 510 | 23.87 |
对比例 | 142 | 550 | 25.57 |
Claims (9)
1.一种软磁材料,其特征在于,该软磁材料包括磁粉芯,所述的磁粉芯包括合金粉体、包覆在合金粉体外层的无机包覆层以及包覆在无机包覆层外层的有机包覆层,其中,合金粉体、无机包覆层、有机包覆层的质量添加量满足1000:3~20:1~15;所述合金粉体的质量百分比组成为Cu:0.2~10wt%,Ni:30~90wt%,余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的软磁材料,其特征在于,所述合金粉体还包括P:0.1~1.5wt%。
3.根据权利要求1所述的软磁材料,其特征在于,所述合金粉体还包括Mo:0.1~6wt%、Cr:0.1~4wt%中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的软磁材料,其特征在于,所述的无机包覆层选自磷酸、铬酸、MgO、Al2O3、Fe2O3、Bi2O3、MnO2、ZnO、V2O5、有机高分子聚合物、磷酸二氢盐、硅酸盐、硼酸盐、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体中的一种;所述的有机包覆层选自环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯聚合物、聚丙烯、PBT、PPS、尼龙中的一种。
5.一种权利要求1至4任一权利要求所述的软磁材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
1)原料准备:按照所需成分进行配料,包括合金粉体、无机包覆剂、有机包覆剂以及溶剂,其中,溶剂为无水乙醇、碳酸二甲酯、丙醇、蒸馏水、乙酸甲酯中的至少一种;
2)一次包覆:将合金粉体、无机包覆剂在溶剂中混合,得到混合物料,合金粉体、溶剂的质量添加量满足1000:10~200;
3)退火:将混合物料在非氧化性气氛下退火,退火温度500~1000℃,得到磁芯粉末;
4)二次包覆:将磁芯粉末进行二次包覆,磁芯粉末、有机包覆剂、溶剂混合,合金粉体、溶剂的质量添加量满足1000:5~50;
5)磁芯粉末预处理:将磁芯粉末与润滑剂粉末混合,磁芯粉末与润滑剂粉末的质量添加量满足1000:4~10;
6)压制成型:压力700~2200MPa,得到生坯;
7)热处理:将生坯在300℃~900℃热处理5~240min,得到磁粉芯,热处理气氛为非氧化性气氛;
8)强化处理:将磁粉芯浸入强化剂中进行强化,强化温度100~250℃,时间5~300min,强化气氛为空气,其中,强化剂溶质选自环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种,溶剂选自无水乙醇、碳酸二甲酯、丙醇中的一种;溶质与溶剂的体积比满足1~10:1。
6.根据权利要求5所述的软磁材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,合金粉体的d50小于40μm,d90小于110μm,d99小于160μm。
7.根据权利要求6所述的软磁材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)、步骤6)中,非氧化性气氛为氢气或氮气或氩气或真空或氮氢混合气或氩氢混合气。
8.根据权利要求6所述的软磁材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,所述润滑剂粉末选自硬脂酸盐、聚酰胺蜡、聚丙烯酰胺蜡中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的软磁材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中,所得的生坯密度大于6.0g/cm3。
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