[发明专利]一种铁合金复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁合金材料技术领域，尤其涉及一种铁合金复合材料及其制备方法。

背景技术

目前铁合金材料产品在广泛用于快速消费类的智能终端产品，而快速消费类的智能终端产品对材料的特性要求不断的更新和升级，所以研究和提高铁合金材料的特性是非常必要。

全球最大的智能移动终端IC方案公司已经对未来的功率电感产品的规格性能要求已经提出。未来功率电感将是尺寸更小型化和具有更高的耐电流的能力。提高铁合金材料的磁导率可以缩减功率电感产品的体积，更能提高功率电感产品的耐电流特性，所以研究和提高铁合金材料的磁导率也是势在必行。

提高合金材料的磁导率一般可以从配方上做调整，但是通过配方调整提高磁导率的能力越来越有限。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种铁合金复合材料及其制备方法，该铁合金复合材料具有提高磁导率，适应功率电感的小型化和大电流化对软磁材料的要求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种铁合金复合材料，其组分包括按质量百分比计：FeSiCr 91.5％～99.5％、Al₂O₃ 0.5％～9.5％。

进一步地，所述FeSiCr为平均粒径是5～30μm的粉末，所述Al₂O₃为粒径是50～100nm的纳米材料。

本发明另外还公开了一种铁合金复合材料的制备方法，包括：步骤S1：将按质量百分比计的组分FeSiCr 91.5％～99.5％和Al₂O₃ 0.5％～9.5％进行混合；步骤S2：将步骤S1中混合好的铁合金复合材料的各组分进行热处理，形成合金复合料；步骤S3：将步骤S2中合金复合料进行压片，形成合金复合材料磁片；步骤S4：将步骤S3中合金复合材料磁片进行回火，形成处理后的合金复合材料磁片；步骤S5：将步骤S4中合金复合材料磁片进行破碎，形成破碎后的合金复合料；步骤S6：将步骤S5中合金复合料加入溶剂进行混合，形成料浆；步骤S7：将步骤S6中合金复合料加入树脂进行造粒，形成颗粒料；步骤S8：将步骤S7中造粒形成的颗粒料进行压制，形成坯件；步骤S9：将步骤S8中压制形成的坯件进行烧结，形成铁合金复合材料。

进一步地：

步骤S6中所加入的溶剂为无水乙醇，混合时间为30～60分钟，混合后形成的料浆的粒径控制在5～30μm。

步骤S7中加入树脂混合时间为30～60分钟。

步骤S3中压片的密度控制在4.9～5.0g/cm³。

步骤S4复合材料的回火温度为450～500℃，回火时间为240～250分钟。

步骤S5复合材料的破碎粒径D50在300um。

步骤S7中所加入的树脂为所述料浆重量的10％的糠醛树脂，所述造粒是指在氮气气氛下进行喷雾造粒。

步骤S8中采用粉末成型机进行压制，所述坯件的密度控制在5.8～6.0g/cm³。

步骤S2中热处理的温度控制在260～520℃，热处理时间为100～250分钟，热处理气氛为氮气，氧含量控制在1％以下。

步骤S6中烧结的温度控制在700～820℃，烧结时间为200～300分钟，烧结气氛为氮气，氧含量控制在1％以下。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：

本发明通过调整合金产品的密度来提升材料磁导率效果。通过将纳米Al₂O₃添加到合金材料中，优化调整Al₂O₃与FeSiCr的组分含量配比，有效降低合金产品的成型压力，显著提高合金产品的成型密度，由此显著提升合金材料的磁导率和合金产品的电感量，从而得到高磁导率的铁合金复合材料。按照优选实施例中的工艺参数条件，能够进一步优化产品的品质。

附图说明

图1是本发明实施例和对比例的磁导率特性对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明实施例采用不同含量的比例的铁合金复合材料，并对各实施例配比所制备的铁合金复合材料分别进行测试和评价。

实施例1

铁合金复合材料制备方法具体包括以下的步骤：