[发明专利]一种细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末及其制备方法

说明书

一种细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末及其制备方法，该软磁合金粉末的化学式为Fe_1‑x‑ySi_xCr_y/M，式中x为0.045‑0.06，y为0.045~0.06，M为纳米Al₂O₃或ZrO₂。其制备方法包括以下步骤：（1）配料；（2）熔炼：将步骤（1）所得的混合料置于中频感应熔炼炉中进行高温熔炼，直至形成高温熔液；（3）喷雾制粉：将步骤（2）所得的高温熔液倾倒至中间包坩埚，通过限流导液管流入喷雾室，在高压高速雾化介质氮气作用下将高温熔液冲击破碎成细小金属熔滴，继而在下落冷却过程中表面张力作用下，凝固成复合软磁合金球形或亚球形粉末；(4)钝化；(5)造粒，即成。本发明能细化晶粒粒度，提高FeSiCr软磁合金粉末的绝缘耐压性。

技术领域

本发明涉及一种软磁合金粉末及其制备方法，尤其涉及一种细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末及其制备方法。

背景技术

随着5G/6G、物联网和NFC等新兴网络及电子行业的发展，软磁材料电子元器件的需求日益增加，对电子元器件的小型化、超薄型一体成型电感的性能要求越来越高。一体成型电感需要高磁导率、高饱和和低损耗的软磁合金粉末，FeSiCr软磁合金粉末因具有高磁导率和中高频磁损耗低的特点广泛应用于一体成型电感。但是，FeSiCr软磁合金粉末制备的一体成型电感具有强度低和容易开裂等缺点。

CN110004382A公开了一种适用于环形电感件用FeSiCr软磁合金粉末的制备方法，步骤如下：1)中频感应熔炼：按以下合金成分质量百分比进行配料：4.0-8.0％Cr，2.0-8.0％Si，1.2-2.0％Ni，0.5-0.8％Mo，85-92.3％Fe；之后将所配的原材料按纯铁、铬铁、纯镍、纯钼、高纯硅的顺序，依次投料于刚玉坩埚中冶炼，待钢液温度达到1580-1620℃，进行造渣脱氧处理；2)水气联合雾化：采用氮气作为过程保护气氛，雾化过程采用40°/30°主副喷双V型喷嘴，钢液中间包底部漏眼尺寸为3.0-4.0mm，雾化压力为100-120MPa，雾化水流量为100-140L/min；3)干燥及筛分处理：采用真空干燥合金粉末，之后进行粉体分级及筛分处理。但该FeSiCr软磁合金粉末的损耗仍然较高。

CN110148509 A公开了一种高可靠性FeSiCr一体成型电感颗粒料及其制备方法，该颗粒料是由FeSiCr绝缘合金粉、纳米BN和纳米SiO₂组合改性的E20环氧树脂、高温(≥80℃)低温(50℃附近))两种加热固化型潜伏固化剂有机组合，50℃～70℃的条件下烘烤60分钟～80分钟制得。但该方法中陶瓷氧化物通常是在一体成型电感的配料工艺中掺入到软磁合金粉末里，容易存在掺入不均匀、降低粉末绝缘性的问题，如何使陶瓷氧化物均匀地修饰FeSiCr软磁合金是提高绝缘耐压性的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种细化晶粒粒度，提高FeSiCr软磁合金粉末绝缘耐压性的细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末。

本发明进一步要解决的技术问题是，提供一种操作简便的细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末，其化学式为Fe1-x-ySixCry/M，式中x为0.045～0.06，y为0.045～0.06，M为纳米Al2O3或ZrO2。

本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种细晶粒高绝缘性能复合软磁合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：称取原料工业纯铁Fe、纯硅Si、纯金属铬Cr、纳米Al₂O₃或纳米ZrO₂，混合均匀，得混合料；

(2)熔炼：将步骤(1)所得的混合料置于中频感应熔炼炉中进行高温熔炼，得高温熔液；