[发明专利]一种高磁导率片状软磁合金粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料制造领域，具体涉及一种高磁导率片状软磁合金粉的制备方法。

背景技术

随着电子信息技术的迅猛发展，以集成电路为主体的电子产品和通讯设备进入了社会的各个领域。然而，这些电子产品给人们带来诸多便利的同时，也带来了一定问题。例如电磁辐射污染已经越来越严重，严重影响了人们正常的工作和生活。另外一方面，电子产品和通讯设备正朝着微型化、智能化、高度集成化方向发展，设备内部的电磁干扰问题也越来越突出。电磁波吸收材料可以在一定程度上解决电磁辐射和电磁干扰的问题，由于其使用方便，已经成为电子工程师解决电磁辐射和电磁干扰问题的重要手段之一。

应用于电子设备的吸波材料主要是由片状软磁合金磁粉与高分子粘结剂复合而成柔性薄片型材料，通常被称为噪音抑制片。其中，片状软磁合金磁粉的电磁特性是影响噪音抑制片性能最为关键的因素。大量研究表明，为了使噪音抑制片获得高的磁导率和损耗特性，片状磁粉厚度应小于材料的趋肤深度，一般应小于1μm，同时径厚比越大，噪音抑制片的磁导率越高，通常要求磁粉的径厚比大于50:1。而若获得更高磁导率的噪音抑制片，通常需要磁粉的径厚比大于100：1。因此，如何制备厚度薄、径厚比高的片状软磁合金磁粉成为制备高性能噪音抑制片的关键。

目前，片状软磁合金磁粉主要采用球磨+热处理的工艺。首先遴选合适成分、粒度和形貌(球状，块状，不规则形状)的原料磁粉，然后将磁粉、磨球、球磨介质(溶剂，分散剂等)等按照一定的比例放入球磨机中球磨，在磨球的高速撞击和碾压下，形状各向同性的磁粉变成薄片状，再利用风力离心机等设备对片状磁粉进行筛选，其中径厚比不满足要求的磁粉被废弃或重新扁平化，最后将径厚比满足要求的磁粉放入有气体保护的退火炉中进行热处理。

磁粉在球磨的过程中不仅仅会发生塑性变形，如由球状演变成薄片状，同时也会发生碎裂和冷焊。在球磨的过程中，磨球对磁粉的撞击和碾压是随机的，因此，磁粉在产生塑性变形的同时，碎裂和冷焊是不可避免的。最终导致了一部分磁粉不能充分的扁平化，径厚比较低，不能满足高磁导率的要求。采用传统工艺制备的磁粉大部分不能满足要求，一般径厚比大于50：1的磁粉占比不超过40％，而径厚比大于100：1的磁粉占比甚至不足10％，这大大降低了成品率。

为此，许多研究人员对片状磁粉制备的传统工艺进行了改进，以期获得高磁导率、高成品率的软磁合金片状磁粉。CN 103350225 A公布了一种多级棒磨的方法对软磁合金磁粉进行扁平化处理，这种方法可以提高磁粉的径厚比，提高成品率，但生产工序复杂，需要多级球磨，同时需要长时间球磨，生产效率较低。CN 104249155 A公布了一种多级球磨方法，与传统工艺相比，磁粉的扁平化率有了显著提升，然而该工艺过程中需要多级球磨，球磨时间较长，生产效率较低，同时工艺参数需要精确控制，调控不当会严重影响磁粉的扁平化率。

综上所述，现有的软磁合金磁粉扁平化工艺存在着径厚比小、成品率低、生产效率低等问题。因此，急需找到一种高效的制备片状磁粉的工艺。

发明内容

本发明提供了一种制造工艺简单、制造成本低廉、高成品率、大径厚比、高磁导率的片状软磁合金粉的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高磁导率片状软磁合金粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)、原料选取：选用可用于吸收剂的软磁合金磁粉，形貌不限，选取适用于软磁合金磁粉球磨的液态高分子材料作为溶剂；

(2)、初级球磨：将步骤(1)中的软磁合金磁粉、溶剂与磨球放入球磨机中进行初级球磨，将软磁合金磁粉球磨成厚度为3～12μm的圆饼状，软磁合金磁粉、溶剂和磨球的质量比为1：(2～4)：(10～30)，球磨时间不限；初级球磨完成后，将软磁合金磁粉放入烘箱中进行干燥处理，烘干温度需低于100℃，烘干时间不限，要求溶剂挥发完全；

(3)、初级还原处理：将步骤(2)中的厚度为3～12μm的圆饼状磁粉放入高温退火炉中进行初级还原退火处理，退火气氛为氢气与氩气的混合气氛，以去除磁粉在步骤(2)球磨过程中引入的氧和应力，修复磁粉内部的缺陷，提高磁粉的塑性变形能力，退火温度及退火时间不限，要求炉内气压为0.2～0.6MPa；