[发明专利]一种金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料的制备技术领域，尤其涉及一种金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法。

背景技术

金属软磁复合材料是由绝缘介质包覆的铁磁颗粒均匀压制而成的软磁材料。在磁粉芯的制备工艺中，高温退火处理可以有效减少残余应力与缺陷，从而降低磁滞损耗，然而高温热处理也会导致绝缘层的分解而增加涡流损耗。因此具有良好高温稳定性的包覆剂逐渐成为人们研究的热点。绝缘包覆一般分为有机包覆和无机包覆。有机包覆树脂耐热温度较低，不能进行高温退火处理。无机包覆可以分为：磷酸盐包覆（磷酸锌、磷酸铁和磷酸锰）以及氧化物包覆（SiO₂、MgO和铁氧体）等。磷酸盐对磁粉有很好的粘附性以及高的电阻率，但是热稳定性低，同样不适合进行高温热处理，不利于应力释放和降低磁滞损耗，并且由于磷酸等有害物质的使用，大规模的工业生产会造成环境污染。而金属氧化物具有较高的耐热温度，能够满足退火处理的要求，且电阻率很高，高频下涡流损耗较低，是优良的绝缘包覆剂。

传统的无机绝缘包覆处理方法可以分为干化学法和湿化学法。干化学法是对磁粉与无机绝缘剂进行简单地机械混合，无法对磁粉表面形成均匀有效的包覆；而湿化学法又分为沉淀法、水热法与溶胶凝胶法等，沉淀法制备的包覆颗粒大小不一，且在磁粉表面容易团聚造成分布不均匀；水热法可以制备结晶良好不团聚的纳米氧化物颗粒，但氧化物颗粒易沉淀，难以对磁粉形成均匀包覆；溶胶凝胶法合成周期长，制备成本高，且有机溶剂容易对环境造成污染。因此需要一种能够实现有效均匀包覆，且简单易行、成本较低、适用于工业化生产的方法。非均匀形核法是利用磁粉表面作为形核基体，让包覆颗粒的晶核直接在磁粉表面生长，从而在磁粉表面形成均匀涂覆一层包覆层。一般用于包覆陶瓷颗粒、氧化物颗粒等领域，本发明将该方法应用于包覆软磁复合材料上。与其它包覆方法相比，非均匀形核生成的包覆层更加均匀、致密，且可以控制表面包覆层的厚度。

专利CN100500783C采用由SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、云母粉的纳米颗粒混合物作为绝缘剂制备FeSiAl软磁复合材料，但是磁粉与绝缘剂的均匀混合较难控制，难以对磁粉进行均匀包覆。

专利号为201310411806.5的中国发明专利公开了采用水热法制备纳米铁氧体粉末对磁粉进行绝缘包覆的方法，该法可以制备出颗粒尺寸大小均一、可控的纳米铁氧体颗粒，但铁氧体颗粒容易沉淀，且与基体结合力不牢容易脱落，因而难以对磁粉进行有效的均匀包覆。

专利号为201310417871.9的中国发明专利公开了采用溶胶凝胶法在软磁合金粉末表面原位制备颗粒尺寸均匀的纳米铁氧体颗粒，经压制、热处理工艺得到新型铁氧体软磁复合材料。但由于磁粉颗粒比较重，在混合过程中容易沉淀，难以均匀包覆。

专利号为201310212031.9的中国发明专利公开了一种金属软磁复合材料的制备方法，选用纳米氧化物分散液对金属磁粉进行绝缘包覆。由于这种分散液稳定性差，且纳米颗粒对磁粉的粘附性欠佳，难以实现均匀包覆；同时在磁粉加工成软磁复合材料的过程中，磁粉表面粘附的绝缘物质容易脱落，导致磁粉绝缘性能差，磁芯涡流损耗偏大。

发明内容

针对目前软磁复合材料的绝缘包覆层不均匀、热稳定性差等缺陷，本发明提供了一种金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法，本发明的技术方案如下：

金属软磁复合材料的非均匀形核绝缘包覆处理方法包括如下步骤：

1）粒度配比：对金属磁粉过筛后进行粒度配比，所述金属磁粉是铁基磁粉、铁硅基磁粉或铁镍基磁粉；