[发明专利]低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料的制造方法，尤其涉及一种低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料及其制备方法。

背景技术

目前，随着能源技术的改革，磁性材料快速发展，在这么多磁性材料中，铁硅铝材料因较高的磁感应强度，较低的损耗和高性价比，在中小型器件中应用广泛，市场广阔。但因其制粉工艺导致其损耗较大，或者性能优良但生产量较少，基本未发现大规模的生产厂家，针对磁性材料快速发展的趋势，产品损耗低，工艺简单，可大规模生产的制粉工艺已经是迫切需求。

为此，申请人申请的中国发明专利申请（申请号：201110404623.1申请日：2011-12-08）公开了磁导率μ=26的低损耗铁硅铝合金软磁材料，该铁硅铝合金软磁材料由铁硅铝粉末经过表面处理、压制成型和热处理制得，铁硅铝粉末中Si的重量含量为8.5％～10％，Al的重量含量为5%～6%，Ni的重量含量为0.5%-1%，Cr的重量含量为0.5%-1%，余量为Fe。该专利通过添加Ni和Cr元素，保持了良好的电感量，较高的品质因数的同时，提高了饱和磁感应强度；提高了直流偏置能力，并且降低了损耗值。

但是，在铁硅铝合金粉末的制作工艺中，发明人发现氧含量对于铁硅铝粉末的影响较大，产品的氧含量越低，产品性能越好。而传统雾化工艺中，水雾化含氧量高，损耗大，很难满足客户的需求；气雾化工艺价格成本高，不适合大规模生产，产品没有竞争力；而一般的通过铸锭进行合金破碎的方式，由于合金块状大。破碎时间较长，导致热量大，与空气接触时间长，使得含氧量提高，影响了产品的性能。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料，该铁硅铝粉末材料大大降低了粉末的氧含量，降低了产品晶粒粒度，从而降低铁硅铝产品的损耗，提升了产品性能。本发明的另外一个目的是提供一种低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料，所述的铁硅铝粉末在制粉工艺中采用甩带机高速冷却方法制带，冷却速度在10⁴～10⁶℃/秒；并通过气氛保护的机械破碎，制成扁平状铁硅铝粉末。

作为优选，所述的铁硅铝粉末材料中Si的重量含量为9％～10％，Al的重量含量为5%-6%。

作为再优选，所述的铁硅铝粉末材料中还包括0.5%-1%重量含量的Cr。

作为再优选，所述的铁硅铝粉末材料中还包括0.5%-1%重量含量的Ni。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料的制备方法，该方法在制粉工艺中采用甩带机高速冷却方法制带，冷却速度在10⁴～10⁶℃/秒；并通过气氛保护的机械破碎，制成扁平状铁硅铝粉末。

作为优选，所述的铁硅铝粉末材料中Si的重量含量为9％～10％，Al的重量含量为5%-6%。

作为再优选，所述的铁硅铝粉末材料中还包括0.5%-1%重量含量的Cr。配方中加入Cr这种强还原性元素控制熔炼过程中的氧化问题。

作为再优选，所述的铁硅铝粉末材料中还包括0.5%-1%重量含量的Ni。

本发明由于采用了上述的技术方案，通过类似非晶制粉甩带高速冷却方式形成铁硅铝合金带材，因为冷却速度快，大大的降低了高温的氧化时间，冷却后的粉末颗粒介于晶体与非晶之间，减小了产品晶体颗粒粒度并且半成品带材很薄，在后道工序中采用气氛保护的机械破碎式，破碎时间大大降低，同时通过气氛保护，阻止了氧化的产生。通过多道工序，大大降低了粉末的氧含量，降低了产品晶粒粒度，从而降低铁硅铝产品的损耗，提升了产品性能。另外，通过配方中加入Cr、Ni这等强还原性元素控制熔炼过程中的氧化问题。

采用本发明的铁硅铝粉末材料可以制成μ=26的低功耗铁硅铝合金软磁材料，其环型规格有Φ6.99﹑Φ7.24﹑Φ8.51﹑Φ10.29﹑Φ10.29﹑Φ10.80﹑Φ11.89﹑Φ13.46﹑Φ17.40﹑Φ18.03﹑Φ21.10﹑Φ23.62﹑Φ24.30﹑Φ27.70﹑Φ33.83﹑Φ35.10﹑Φ36.63﹑Φ40.72﹑Φ44.00﹑Φ47.63﹑Φ51.69﹑Φ58.00﹑Φ78.90、Φ101.6，Φ132.5等（Φ为外径，单位为㎜）。