[发明专利]一种铁基球化微纳磁粉芯及其制备方法

权利要求书

1.一种铁基球化微纳磁粉芯，其特征在于，原料成分按重量百分比计包括：铁含量为83.2～84.8wt％、硅含量为8.3～8.9wt％、硼含量为1.55～1.95wt％、铌含量为3.9～4.1wt％、钼含量为0.9～1.1wt％、镍含量为0.13～0.17wt％，铜含量为0.95～1.05wt％。

2.权利要求1所述铁基球化微纳磁粉芯的制备方法，其特征在于，包括：

1)淬态带材制备：按原料配比备料，真空炉冶炼成母合金，然后将母合金常压重熔，采用熔体快淬法制备成淬态带材；

2)带材热处理：在炉膛内氮气保护下加热淬态带材，然后经三段式保温后降温至200℃，随后出炉冷却至室温；

3)球磨制备磁粉体：对完成热处理的带材进行球磨，使其粉碎成粒径在10～50μm且粒径分布最接近正态分布的磁粉体；

4)等离子球化处理：用氩气和氮气产生的高温等离子体火焰，对磁粉体进行等离子球化处理，得到球化磁粉体；

5)将球化磁粉体一体成型压制成磁粉芯。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述淬态带材制备的制作过程包括冶炼母合金时经过二次精炼且1200±20℃低温浇钢；优选地，所述真空冶炼的真空度为<10Pa。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述带材热处理所述真空加热是指当炉膛达到低真空状态<10^-1Pa时，启动升温程序，设定升温速率v1、加热到目标温度T1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三段式保温是指炉膛升温到T1后，保温t1分钟；然后充入氮气，并恒定T1温度，保温t2分钟；恒定T1温度，保温t3分钟后，再转入预放置区并启动降温，冷却至200℃。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述升温速率v1为所用热处理炉标定的最大功率升温；目标温度T1为490±20℃；保温时间t1、t2、t3均为10～100min；优选地，所述t1、t2、t3各自独立地为10、20、30、40、50、60、70、80、90或100min。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述等离子球化处理步骤中氩气和氮气的混合气体，氩气和氮气的气体流量分别为30～100slpm、20～50slpm。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述一体成型压制成磁粉芯的过程包括：

a.对球化磁粉体进行原位磷化绝缘处理，加入1.0～3.0wt％的磷酸，并配比30～40质量份的丙酮，均匀混合搅拌30～40min，制得球化磁粉体-磷酸混合物；

b.待球化磁粉体-磷酸混合物中的丙酮挥发超过90％后，用100目的筛网进行造粒筛选，然后进行烘烤干燥，烘烤温度为130～150℃与烘烤时间为90～120min；

c.向完成步骤b的混合物加入1.0～5.0wt％的硅树脂及0.1～2.0wt％的偶联剂，并配比30～40质量份的丙酮，然后均匀混合搅拌30～40min，制得球化磁粉体-硅树脂混合物；

d.待球化磁粉体-硅树脂混合物中的丙酮挥发超过90％后，采用80目的筛网进行造粒筛选，待造粒筛选完成后，然后在温度为100～120℃下进行烘烤干燥，其烘烤干燥时间为120～150min；

e.向完成步骤d的磁粉体中加入0.1～0.5wt％脱模剂，然后用模具压制成型，然后在温度为180～200℃下烘烤2～3h，脱模后得到一体成型磁粉芯。