[发明专利]一种铁硅磁粉芯材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种铁硅磁粉芯材料及其制备方法，该复合材料为将铁粉、少量硅粉、超细Fe₃O₄、Mn‑Zn铁氧体颗粒与合适的粘结剂混合均匀，采用新型粉末冶金技术制备出环形材料，将粘结剂脱除后高温退火烧结，得到高致密、高性能的软磁材料。该材料以铁粉为主体，加入的纳米级颗粒在不影响铁粉磁性能的前提下，对材料磁性能进一步提升。与现有相关产品相比，本发明具有加工灵活、磁学性能高、产品致密度高等优点。

技术领域

本发明属于复合软磁材料技术领域，尤其是涉及一种含Fe₃O₄的铁硅磁粉芯材料及其制备方法。

背景技术

软磁复合材料(又称磁粉芯)是一种以磁性颗粒为原料，在颗粒表面包覆绝缘介质后采用粉末冶金工艺将粉末压制成所需形状，并通过热处理退火而得到的软磁性材料。铁硅磁粉芯是由94％Fe和6％Si的合金粉末制成。铁硅磁粉芯具有高迖1.5T 的饱和磁感应强度，有效磁导率范围26～90，直流偏置特性优异，在100Oe时仍高达70％。

但是铁硅磁粉芯的铁损高于传统的铁硅铝磁粉芯(仙贝合金)，这是由于硅作为一种半导体元素，其电阻率较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含Fe₃O₄的铁基磁粉芯材料及制备方法。

为了提高其电阻率，本发明选择加入磁性能和电阻率较高的Fe₃O₄作为补充物，Fe₃O₄价格较为低廉，性价比高。为了提高其交流稳定性并降低磁损耗，而加入Mn-Zn铁氧体颗粒。

本发明含Fe₃O₄的铁基磁粉芯材料加工性能好、磁性能高、生产成本低。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种铁硅磁粉芯材料，为复合材料，包括铁粉，以及在铁粉表面包覆的含硅组分、Fe₃O₄颗粒及Mn-Zn铁氧体颗粒，其中，

铁粉的重量百分含量为≥90wt％，

Fe₃O₄颗粒的重量百分含量为3wt％-5wt％，

Mn-Zn铁氧体颗粒的重量百分含量为2wt％，

由于超细Fe₃O₄的作用，优选的复合材料中硅含量不高于5wt％，以获得最佳的磁性能匹配。

所述铁硅磁粉芯材料为核壳结构，铁粉为核，所述含硅组分、Fe₃O₄颗粒及Mn-Zn铁氧体颗粒包覆在铁粉外面形成壳。

所述含硅组分位纯硅或含硅铁基的组分，含硅铁基的组分中硅铁含量不低于75wt％。

所述铁粉为超细球形铁粉，而且所述铁粉具有微量的氧/氮化物掺杂，其中氧/氮化物不超过1wt％。

所述Fe₃O₄颗粒为粒度小于30μm的粉末颗粒，所述Fe₃O₄颗粒耐高温，为亚铁磁性非连续的纳米级颗粒。

本发明在所得复合材料中形成包覆，提高材料的磁性能；超细Fe₃O₄电阻率高，且有较好的磁性能，可对传统的铁硅磁粉芯性能进行较好的改进。

一种铁硅磁粉芯材料的制备方法，包括以下步骤：