[发明专利]一种金属软磁复合粉芯及其制备方法

权利要求书

1.一种金属软磁复合粉芯，其特征在于：由铁硅的金属粉末与铁硅铝的金属粉末退火而成；其中，铁硅与铁硅铝的质量比为2.00～9.00:1；铁硅的金属粉末及铁硅铝的金属粉末均为经过绝缘处理的微粒；本金属软磁复合粉芯，

在100kHz/1V条件下，电感L在46.00μH～50.00μH之间；

在100kHz/1V条件下，品质因数Q在121.00～125.00之间；

在100kHz条件下：当直流叠加磁场H=100Oe时，L_H/L₀在62.00%～72.01%之间；当直流叠加磁场H=200Oe时，L_H/L₀在35.00%～41.49%之间；

在50kHz/100mT条件下，磁粉芯损耗P_cv在445mW/cm³～590mW/cm³之间。

2.如权利要求1所述的一种金属软磁复合粉芯，其特征在于：铁硅微粒的表面包覆有起绝缘作用的磷酸盐微粒；铁硅铝微粒的表面包覆有起绝缘作用的磷酸盐微粒。

3.如权利要求1所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：制备包覆有磷酸盐的铁硅绝缘预备料；

1）过筛处理：取气雾化的球状铁硅粉末过200目的筛网，获得过筛后的铁硅粉末；

2）绝缘包覆处理：向过筛后的铁硅粉末中添加磷酸与酒精的混合液体，并搅拌均匀，获得含有磷酸的铁硅浆料；随后，将含有磷酸的铁硅浆料加热至90-120℃并不断搅拌，直至该含有磷酸的铁硅浆料干燥，获得包覆有磷酸盐的铁硅绝缘粉料；

3）添加粘结剂：向包覆有磷酸盐的铁硅绝缘粉料中添加硅基树脂、硬脂酸锌，并搅拌均匀，获得包覆有磷酸盐的铁硅绝缘预备料；

步骤2：制备包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘预备料；

1）过筛处理：取片状铁硅铝粉末过200目的筛网，获得过筛后的铁硅铝粉末；

2）绝缘包覆处理：向过筛后的铁硅铝粉末中添加磷酸、硼酸与酒精的混合液体，并搅拌均匀，获得含有磷酸与硼酸的铁硅铝浆料；随后，将含有磷酸与硼酸的铁硅铝浆料加热至90-120℃并不断搅拌，直至该含有磷酸与硼酸的铁硅铝浆料干燥，获得包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘粉料；

3）添加粘结剂：向包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘粉料中添加酚基树脂、硬脂酸锌，并搅拌均匀，获得包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘预备料；

步骤3：配制铁硅与铁硅铝的混合绝缘粉末；将由步骤1制得的包覆有磷酸盐的铁硅绝缘预备料与由步骤2制得的包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘预备料按质量比2.00～9.00:1均匀混合，获得铁硅与铁硅铝的混合绝缘粉末；

步骤4：压制成型；通过液压成型机将由步骤3得到的混合均匀的铁硅与铁硅铝的混合绝缘粉末模压成型，获得铁硅与铁硅铝的混合绝缘毛坯；其中，液压成型机的压制压强为18.6～21.7吨/cm²；

步骤5：热处理；采用氮气作保护气氛，将由步骤4压制得到的铁硅与铁硅铝的混合绝缘毛坯置于700℃～780℃的退火环境中保温30min～120min，制得金属软磁复合粉芯。

4.如权利要求3所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：在步骤1中，过筛后的铁硅粉末、磷酸与酒精的质量比为1：0.005～0.008：0.070。

5.如权利要求3所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：在步骤1中，包覆有磷酸盐的铁硅绝缘粉料、硅基树脂、硬脂酸锌的质量比为1：0.004～0.006：0.003～0.005。

6.如权利要求3所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：在步骤2中，过筛后的铁硅铝粉末、磷酸、硼酸与酒精的质量比为1：0.015～0.018：0.001～0.003：0.070。

7.如权利要求3所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：在步骤2中，包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘粉料、酚基树脂、硬脂酸锌的质量比为1：0.006～0.008：0.003～0.005。

8.如权利要求3所述的金属软磁复合粉芯的制备方法，其特征在于：通过调节步骤3中铁硅与铁硅铝的混合绝缘粉末中包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘预备料的质量比，线性调节本金属软磁复合粉芯的电感、直流叠加性能以及磁粉芯损耗：当包覆有磷酸盐的铁硅铝绝缘预备料的质量百分比由10%增大至30%时，本发明所述金属软磁复合粉芯的电感值由46.61μH上升至49.25μH，叠加100Oe直流磁场时，L_H/L₀由72.01%降低至62.57%，叠加200Oe直流磁场时，L_H/L₀由41.49%降低至35.09%，磁粉芯损耗由590mW/cm³降低至445mW/cm³。