[发明专利]磁性粉末复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磁性粉末复合材料的制备方法，包括：提供一磁性金属熔汤，该磁性金属熔汤向下滴落；通入一高速复合气体于该磁性金属熔汤滴落的路径；以及收集该磁性金属熔汤被该高速雾化气体冲击破碎形成的一磁性粉末复合材料。通过本发明所述的磁性粉末复合材料的制备方法制备的磁性粉末复合材料，其结构包括：磁性金属粉末，为铁硅铝金属材质；以及绝缘层镀膜，该绝缘层镀膜为氧化硅材质，镀覆于该些磁性金属粉末表面。本发明的制备方法省去后处理的工序、污染及损耗：本发明所制备的磁性金属复合材料，无需经过粉末后处理，可直接压制或经由3D打印制备成成品。

技术领域

本发明关于一种复合材料及其制备方法，特别是关于一种磁性粉末复合材料及其制备方法。

背景技术

金属基复合材料(metal matrix composite,MMC)结合两种不同材料的特性，通过互补彼此的缺陷来改善传统单一材料的缺点。其性质是由基底材料与包覆材料的特性来决定，本发明中基底材料主要以具有磁性的金属或合金为主，镀覆于表面的包覆材料则是以具绝缘性质为主。

本发明领域所述的磁性金属复合材料是采用粉末冶金工艺制成，原料主要有具有磁性的金属粉末和绝缘介质。磁性金属复合材料内部具有磁性的金属粉末之间存在均匀分布的间隙，正是因为这些间隙的存在，才使磁性金属复合材料具有高电阻率以及低损耗等一系列优于其它软磁材料的性能。

磁性金属复合材料的制备工艺主要为四个步骤：磁性金属粉末的制备、磁性金属粉末的绝缘包覆、压制成型以及热处理工艺。影响磁性金属复合材料磁性能的因素主要有：磁性金属粉末的化学成分以及形貌和粒度分布、磁性金属粉末绝缘包覆情况、粘结剂的种类和用量、脱模剂的种类与用量、成型压力的大小、热处理温度与时间等。

其中，在雾化制粉及绝缘包覆上，目前仍未有一个良好的制程解决粉末氧化及污染的问题，使用酸液进行钝化绝缘除了磁性金属粉末本身受到污染，也有环保上的疑虑；若采用有机树脂进行绝缘包覆在热处理后残留物及包覆制程，如：如何将单一粉末包覆，避免团聚产生，也是一大挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁性粉末复合材料及其制备方法，其直接通过雾化制程完成绝缘层的包覆，克服上述磁性金属复合材料在制程上的污染及绝缘包覆的问题。

为了达成上述的目的，本发明公开了一种磁性粉末复合材料的制备方法，包括：

提供一磁性金属熔汤，该磁性金属熔汤向下滴落；

通入一高速复合气体于该磁性金属熔汤滴落的路径；以及

收集该磁性金属熔汤被该高速复合气体冲击破碎形成的一磁性粉末复合材料。

在一实施例中，所述磁性金属熔汤为铁硅铝合金熔汤。

在一实施例中，所述高速复合气体包括一惰性气体与一液体。

在上述实施例中，所述液体为硅酸乙酯酒精溶液。

在上述实施例中，所述硅酸乙酯酒精溶液浓度介于25～85％之间。

在一实施例中，所述高速复合气体包括一惰性气体与一辅助反应的气体。

在上述实施例中，所述辅助反应的气体为二氧化碳。

在一实施例中，所述高速复合气体包括一惰性气体与一固体粉末。

在上述实施例中，所述固体粉末为陶瓷粉末。

在一实施例中，所述磁性粉末复合材料的制备方法制备的磁性粉末复合材料，其结构包括：

磁性金属粉末，为铁硅铝金属材质；以及

绝缘层镀膜，该绝缘层镀膜为氧化硅材质，镀覆于该些磁性金属粉末表面。