[发明专利]一种铁硅铬锗钛合金软磁粉末水气联合雾化制备方法

说明书

本发明涉及一种铁硅铬锗钛合金软磁粉末水气联合雾化制备方法，包括如下步骤：1）将含有铁、硅、铬、锗、钛的软磁合金粉末原料加入中频感应炉内，采用吹氩保护冶炼得到合金液；2）在氮气保护条件下，将合金液浇注入负压环境的雾化塔内，浇注过程中，通过负压超速气体和高压雾化水两种介质先后作用于合金液柱流，合金液柱流先在负压超音速气体作用下，被分散撕裂成金属液滴，然后再通过高压雾化水的冲击和冷却，将金属液滴进一步破碎冷却呈近球形的合金软磁粉末。此方法可以制备高振实密度，高磁导率，低损耗的铁硅铬锗钛合金粉末，可作为电感器件的粉末原材料得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及软磁合金粉末技术领域，更具体地说是指一种铁硅铬锗钛合金软磁粉末水气联合雾化制备方法。

背景技术

目前，金属软磁粉末通常是以铁硅铬为主，采用化学反应法、熔体雾化法、机械破碎法和点解沉积法等制备方法制成，其中，熔体雾化法制备合金粉末拥有与既定熔融合金完全相同的化学成分，还具有典型的快速凝固组织，合金成分范围宽，粉末形貌球形度好，粒度分布宽的特点，被广泛的应用当下金属软磁粉末制作。

但是，随着科技的发展，电子元器件的应用越来越广，且随着产品性能的提高，对电子元器件所用的磁性材料要求越来越高，特别是针对不同电子产品其功能不同，对金属软磁粉末的材料性质要求也不同，如部分电感器件对软磁材料需要较高的磁导率、饱和特性和耐损耗，而通过上述熔体雾化法制取的铁硅铬软磁粉末，其存在粉末振实密度低、磁导率低、耐损耗低和易饱和等缺陷，无法满足客户实际需求。

发明内容

本发明提供一种铁硅铬锗钛合金软磁粉末水气联合雾化制备方法，以解决现有金属软磁粉末存在的振实密度低、磁导率低和耐损耗低等缺陷。

本发明采用如下技术方案：

一种铁硅铬锗钛合金软磁粉末水气联合雾化制备方法，包括如下步骤：

1）将含有铁、硅、铬、锗、钛的软磁合金粉末原料加入中频感应炉内，采用吹氩保护冶炼得到合金液。

2）在氮气保护条件下，将合金液浇注入负压环境的雾化塔内，浇注过程中，通过负压超速气体和高压雾化水两种介质先后作用于合金液柱流，合金液柱流先在负压超音速气体作用下，被分散撕裂成金属液滴，然后再通过高压雾化水的冲击和冷却，将金属液滴进一步破碎冷却呈近球形的合金软磁粉末。

上述，最终制成的合金软磁粉末质量比为：铬0.1-10%，硅2-8%，锗0.1-8%，钛0.1-8%，铁余量。

进一步地，所述1）冶炼过程中，在预制坩埚中，底部预埋气砖，中频感应炉炉口用炉盖封闭，用氩气作为炉口保护气体。冶炼合金液时，先将铁、铬、硅按顺序先后加入中频感应炉完全熔化，在温度达到1580-1600度时，开始炉底吹氩；在温度达到1640-1660度时，开启炉口吹氩，随后加入锗、钛；镇静除渣后，得到合金液。

进一步地，所述步骤2）雾化塔的雾化桶加装变频低压引风机、压力传感器、单向阀、定向管道、冷凝器和导流板，通过压力传感器和变频低压引风机将雾化桶内压力维持在98-99KPa压力条件下，将合金液浇注入负压环境的雾化塔内，雾化桶内用氮气作为保护气氛，氮气流量在10-20M3/H，氮气通过变频低压引风机、定向管道、冷凝器和导流板在雾化桶内高速定向流动，形成负压超音速气体，将合金液柱流分散撕裂成金属液滴。

进一步地，浇注过程中漏包采用氩气保护，漏眼直径5-8毫米。

进一步地，所述负压超音速气体的压力为0.1-10KPa，速度为1—5马赫。

进一步地，所述高压雾化水的喷射压力120-200MPa，流量为150-350L/min。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：