[发明专利]一种铁基非晶态软磁粉芯的纵向磁场热处理方法

说明书

本发明涉及一种铁基非晶态软磁粉芯的热处理方法，具体涉及一种非晶态磁粉芯的热处理方法；包括如下步骤：步骤一，筛分200‑300目粒径的粉末，对非晶磁粉进行绝缘粘结包覆；步骤二，对包覆磁粉施加1800MPa压力进行冷压；步骤三，搭建纵向磁热处理设备；步骤四，对磁粉芯进行纵向磁场热处理；本磁场热处理为纵向磁场热处理，搭建设备也很简单实用，对磁粉进行磁场热处理不仅可以有效消除磁粉在制作过程中的内应力，还可以进一步提高非晶磁粉芯的软磁性能。

技术领域

本发明属于非晶态软磁粉芯热处理技术领域，具体涉及一种具有高磁导率稳定性、高截止频率、低损耗和高直流偏置特性的铁基非晶态软磁粉芯及其应用。

背景技术

随着电子电力、信息产业的高速发展，电子设备和器件向小型化、高频化和大电流方向发展，传统的磁粉芯如铁粉芯、铁硅粉芯、铁硅铝粉芯、铁镍粉芯和铁镍钼粉芯等存在着损耗大、质量重、功率低、稳定性差等问题，不能满足其发展需求，主要表现在：铁粉芯价格低廉，但高频特性和损耗特性不佳；铁硅粉芯价格适中，直流叠加性能优异，但高频损耗高；铁硅铝粉芯应用面广，损耗低，频率性能好，具有优良的性价比，但直流叠加特性不够理想；铁镍粉芯具有最佳的直流偏磁特性，但是价格较高，损耗也高；铁镍钼性能最优越，但是价格也最昂贵，高昂的价格限制了其应用范围，因此，为了满足电子元器件向高频化、小型化和大电流方向发展的趋势，需要发展新型磁粉芯材料。

铁基非晶态软磁材料问世以后，由于非晶态合金特殊的原子结构(长程无序、短程有序)使其具有很多优于晶态材料的性能，铁基非晶软磁合金具有初始磁导率高、矫顽力小、损耗低等优点，用快淬法制备出的非晶带材绕制成的铁芯经适当的热处理后具有优良的软磁性能，在各类变压器、传感器、开关电源等领域得到了广泛的应用，但带绕、叠片的软磁铁芯在高频工作时损耗很大，限制了其在高频下的应用，如果采用适当的制备方法将铁基非晶软磁合金制备成非晶磁粉，并通过粉末冶金工艺制备成非晶磁粉芯，则其在高频下会具有恒磁导率、高电阻率、低损耗、温度稳定性好等特点，是磁粉芯材料的重要发展方向，得到了科研工作者越来越广泛的关注，非晶磁粉芯存在高频磁导率低以及损耗高的问题。

基于上述问题，各国的研究者通过各种方法来提高铁基非晶磁粉芯高频磁导率稳定性。如对磁粉芯进行绝缘包覆，不同压力，不同退火工艺等来改善非晶磁粉芯的软磁性能，中国专利文献CN104376949A公开了①一种不同种类绝缘剂及其含量对磁粉芯性能的影响，虽然磁导率和损耗性能不错，但其直流偏置性能严重限制了在滤波方面的使用；中国专利文献CN104575913A公开了②一种低损耗非晶磁粉芯的制备方法，但在100 Oe下直流偏置性能仅有65 %左右；中国专利文献CN103219119A公开了③一种μ90高磁导率Fe基非晶磁粉芯的制备方法，但其65 %的直流偏置性能影响了磁粉芯在直流场下的工作。

发明内容

本发明提供一种铁基非晶态软磁粉芯的纵向磁场热处理方法，由Fe₇₈Si₉B₁₃母合金快淬获得非晶条带以及之后球磨粉碎后经包覆压制而成的磁粉芯不可避免的存在较大内应力，对磁粉芯进行纵向磁场热处理不仅能消除残余应力，还能进一步改善磁粉芯的软磁性能，应用本发明方法得到铁基非晶态软磁粉芯可制备出具有高频率磁导率稳定性和高截止频率的非晶及用于互感器、共模扼流圈和滤波器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

在长期大量实践研究的基础上，本发明研究发现，对制作的磁粉芯进行处理，可以有效改善粉末内部残余应力，完善磁粉内部磁畴结构，试验表明，磁粉磁场热处理可以有效的提高磁导率，降低磁粉芯的损耗，并且随着外加磁场强度的增加性能改善的更加明显。