[发明专利]一种磁导率为125的铁硅磁心的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属磁性材料领域，具体的说，涉及一种磁导率为125的铁硅磁心的制备方法。

背景技术

软磁材料从纯铁、硅钢到坡莫合金等已有100多年的发展历史。。近二十多年来先后发展起来的非晶态合金和纳米晶合金等新型软磁合金材料，使软磁材料的组织结构从晶态跃向非晶态，又从非晶态发展为纳米晶态，从而把软磁合金新材料的研发与应用推向了一个新的高潮。磁心是由软磁材料混合物组成的一种元件，和骨架、线圈等是变压器的重要组成部分，其广泛应用于各种电子设备的线圈和变压器中。在信息、储能、滤波等各领域广泛应用。

为满足电子行业高频化，小型化、低功耗化的要求，金属软磁材料相继开发了MPP、高磁通、铁硅材料。其中MPP及高磁通磁粉心产品因高昂的价格，在民用电器中的应用并不普及。铁硅材料因其低廉的价格，低的损耗而倍受青睐，但是它在直流下磁导率下降过快，使得产品体积较大，不适合于小型化的要求，实际应用受限。

新兴的铁硅材料，具有高性价比和优良的直流叠加特性、高频低损耗特性、成型工艺简单等特点，使其性能特点正好填补于纯铁粉心和原有其他三种合金磁心(高磁通、铁硅、铁镍钼)之间。在太阳能、UPS电源、电力有源功率因数补偿电路、高功率密度一体电感器等领域均有大量应用需求。

中国专利申请200910095904.9提到磁导率为60的铁硅合金制造方法，其主要使用了焙炒工艺和强化处理工艺，但制品的磁导率较低，工序较多，成本较高。

在此，本发明提出一种磁导率为125的铁硅磁心的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁导率为125的铁硅磁心的制备方法。

本发明所述的制备方法，是将铁硅磁粉心粉料经酸钝化、绝缘剂，添加粘结剂、润滑剂处理，使得粉料更易于干压成型，提高产品密度，同时还可以使其经热处理后能够达到高磁导率。产品通过粉料添加剂含量、成型压力、热处理工艺等方面相互配合，控制，保证产品符合u125磁导率标准要求。

本发明所述的软磁铁硅磁粉心的制备方法，包括以下步骤：

1)取铁硅粉料，将质量为铁硅粉料质量0.5～3‰的酸用质量为铁硅粉料质量15～30‰的有机溶剂稀释，配置成混合溶液，然后在常温下将混合溶液加入铁硅粉料中，搅拌均匀，放置3～20分钟；再平铺，厚度0.5～1cm；

2)将质量为铁硅粉料质量10～30‰粘接剂的用质量为铁硅粉料质量15～30‰的有机溶剂稀释，混合均匀，将粘接剂有机溶剂溶液加入步骤1)得到的粉料，搅拌均匀，平铺厚度0.5～1cm，10～60分钟后，用筛网擦筛造粒，再摊开晾干；

3)向步骤2)得到的粉料粒中加入质量为铁硅粉料质量0.2～1.0％的润滑粉，搅拌均匀，然后干压成型；

4)热处理：包括加热、保温和冷却三个阶段，20～40min升温至500～600℃，保温阶段的温度控制为500～600℃，保温时间为40～80min；冷却阶段以≥10℃/min的冷却速度冷却至100℃以下；

5)喷涂处理：喷涂环氧树脂，烘干。

其中，在步骤4)之后和步骤5)之前，还可以包括表面倒角处理，即将烧结体在倒角机上去除毛刺。

步骤1)中，所述铁硅粉料选用本领域常用的铁硅粉料，如可选用市售的铁硅粉料产品，包括组成成份为Si：5～7％，其余为铁的铁硅粉料(其他微量元素含量分别小于0.1wt％，同时其他微量元素的总量不大于0.5wt％)；粉末形貌为扁平形或颗粒状。

特别的，经实验研究，为得到理想的压实密度，所述粉料的粉料粒度配比：+200目：10～30％；-200～+400目：余量；-400目：40～60％。

步骤1)中，所述酸的用量优选2.1～3‰；

所述酸可选用草酸，磷酸或亚硫酸中的一种；计算加入量时，按纯酸计。

步骤2)中，粘接剂可选用本领域常用的粘接剂，如硅氧烷树脂、酚醛树脂，环氧树脂，聚酰胺树脂等中的一种或多种；优选热裂解温度大于600度的上述树脂；

所述有机溶剂可选用本领域常用的有机溶剂，如乙醇、丙醇、二甲苯等中的一种；

所述擦筛造粒可选用本领域常用的筛网，优选60目筛网；

步骤3)中，所述搅拌可用本领域常用的方法进行，如搅拌机等；

所述润滑粉可以选用有机的高级脂肪酸及其盐，如硬脂酸及其盐、石蜡，无机的二硫化钼或石墨等中的一种或多种。加入量随润滑剂的类型而定，有机类的在0.1～1.0％(重量)，无机类的在0.1～0.5％(重量)为宜，量小则无效，量大则会使得磁粉心的磁导率下降，强度不足。