[发明专利]一种具有防护层的软磁材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有防护层的软磁材料的制备方法，包括了混合、喷雾干燥、预烧、粉碎、喷雾造粒、压制和烧结等工艺，通过合理的配方改进，并对锰锌铁氧体以Cu、Ni掺杂；本发明能够保证磁体基体与Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层之间的连接牢固，Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层不易出现气泡和掉落，同时采用等离子喷涂技术制备Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层从而可以实现磁体表面高质量防护。

技术领域

本发明涉及磁性材料制造领域，具体涉及一种具有防护层的软磁材料的制备方法。

背景技术

软磁复合材料是通过在铁磁颗粒表面包覆电绝缘薄膜而获得的一类电磁应用材料；与传统的叠片钢磁芯相比，采用粉末冶金工艺制备的SMC磁芯具有一系列独特的性能，包括三维各向同性磁性能、非常低的涡流损耗、中高频率下相对低的总损耗和灵活的磁芯结构设计等，适用于复杂形和磁路的电机，能大幅降低磁芯的重量和体积。

铁基纳米晶软磁合金材料自问世以来，因具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、低矫顽力等特点而得到极大的重视和深入的研究，并广泛应用于开关电源和电磁传感器等领域。

软磁合金的最大优点是具有较高的饱和磁通密度(Bs)，具有直流叠加特性好的特点。但软磁合金材料的绝缘电阻较低，损耗高。

由于磁体相合金，加工工艺为粉末冶金或烧结成型。结构疏松多孔，各相之间的电位差较大，容易在温润环境下构成原电池产生严重的晶间腐蚀，严重影响磁体的性能和寿命。目前，最为常见的磁体表面防护技术为电镀和化学镀，然而利用电镀和化学镀工艺在磁体基体表面制备防护层，表调处理和施镀过程都会使液体物质进入基材，以至于在后期的使用过程中防护层内部发生起泡，剥落等失效现象。

发明内容

本发明提供一种具有防护层的软磁材料的制备方法，包括了混合、喷雾干燥、预烧、粉碎、喷雾造粒、压制和烧结等工艺，通过合理的配方改进，并对锰锌铁氧体以Cu、Ni掺杂；本发明能够保证磁体基体与Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层之间的连接牢固，Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层不易出现气泡和掉落，同时采用等离子喷涂技术制备Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层从而可以实现磁体表面高质量防护。

为了实现上述目的，实现上述目的，本发明提供了一种具有防护层的软磁材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）制备主料粉末

所述主料包括以下质量百分含量组分：氧化锰 32-35％、氧化镍 5-7％、氧化铬 0.1-0.3％、氧化铜 0.03-0.05％、氧化铁余量；

将主料在球磨机中研磨至粒径为10-20μm，烘干后在900℃条件下预烧结35-45min，然后以2℃/min升温至950℃预烧结20-25min，取出后与辅料共混，进行二次球磨至粒径小于1μm，烘干后即得主料粉末；

（2）将上述主料粉末置入成型设备模具型腔中，进行浮动压制成型，成型压力控制700-800Mpa，成型压制总时间为5-8s/pcs；成型设备采用的是200t液压机进行压制，在压制8-10s后不再加压，进行保压3-5s，产品再脱模，得到坯件；坯件的压制密度控制在3.5-3.65g/cm³；在保护气氛箱式电阻炉中进行烧结，烧结温度控制在1100℃-1150℃，保温120-180min，烧结气氛为氮气保护，氧含量控制为1%-1.5%，烧结结束后随炉冷却至室温，得到软磁材料基体；

(3) 对软磁材料基体进行预处理：对基体整形，喷砂处理去除基体表面的附着物，并采用高压干燥气体对粗化表面进行清洁；